宇航員們，放松呼吸：科學(xué)家們剛剛為在國際空間站（ISS）上使用磁鐵生產(chǎn)可呼吸氧氣的技術(shù)鋪平了道路，這一技術(shù)可能比目前使用的技術(shù)便宜得多。我們的目標(biāo)不僅僅是削減目前在太空為宇航員提供支持的成本，而是讓人類太空旅行的整個(gè)過程更容易實(shí)現(xiàn)。
氧是在國際空間站上通過一種稱為水電解的過程制造的，太陽能電池板的電能將水分解成氫氣和氧氣的混合物。喬治亞理工學(xué)院流體動(dòng)力學(xué)家阿爾瓦羅·羅梅羅·卡爾沃告訴媒體，在微重力條件下，從水中分離出氧氣的問題并不違反直覺，國際空間站上的重力與地球上的物體相比，只相差10%。相反，困難在于恒定自由落體狀態(tài)產(chǎn)生的浮力。
羅梅羅·卡爾沃說：“例如，如果你想在太空喝可口可樂，飲料中的所有（二氧化碳）氣泡都會(huì)留在那里，這基本上會(huì)產(chǎn)生一層無法分離的泡沫層?！??！爱?dāng)我們?cè)噲D將氣體從（太空中的）液體中取出時(shí)，我們需要使用其他方法?！?/p>
目前的解決方案依靠一系列泵和離心機(jī)來高速旋轉(zhuǎn)混合物。但這些裝置很難修復(fù)，體積龐大。羅梅羅·卡爾沃說，由于這些裝置的重量和空間，它們無法與重量可能小于等于5磅的小型衛(wèi)星結(jié)合或運(yùn)輸。
因此，去年12月，德國和美國研究團(tuán)隊(duì)決定在146米的不來梅吊塔上測試一種基于磁鐵的替代品，這是歐洲同類產(chǎn)品中最高的之一。起初，他們計(jì)劃研究水電解，但塔頂?shù)年P(guān)閉將模擬微重力的可用時(shí)間從9秒縮短到4.7秒。他們不想浪費(fèi)他們的保留，他們選擇將一塊磁鐵綁在注射器的側(cè)面，測試其從化學(xué)品和特級(jí)初榨橄欖油等溶液中聚集氣泡的能力。
水的磁性非常弱，因?yàn)榈厍虻闹亓Γ覀冊(cè)谶@里沒有注意到它，但在微重力下，磁鐵可以施加明顯的力。作者說，這些小規(guī)模試驗(yàn)表明，基于所用的解決方案，氣泡可以吸引到磁鐵上，也可以從磁鐵上排斥，這是一個(gè)令人鼓舞的原理證明。研究結(jié)果最近發(fā)表在《npj微重力》雜志上。
研究合著者、科羅拉多大學(xué)博爾德分校航空工程師漢斯彼得·肖布在一份新聞稿中說：“經(jīng)過多年的分析和計(jì)算研究，能夠在德國使用這座令人驚嘆的升降塔提供了具體證據(jù)，證明這一概念將在零重力空間環(huán)境中發(fā)揮作用?！?/p>
當(dāng)然，下一個(gè)重要步驟是在太空中進(jìn)行實(shí)際測試。羅梅羅·卡爾沃說，他和他的團(tuán)隊(duì)正期待著這樣做。如果他們的外星試驗(yàn)進(jìn)展順利，科學(xué)家們將離實(shí)現(xiàn)地球外的生命又近了一步。
