磁鐵可在微重力下加速氧氣生產

科技日報北京8月15日電 （記者劉霞）一個國際科研團隊在《npj 微重力》雜誌上發表論文稱，可利用磁鐵在太空中更好地製造氧氣，以供宇航員呼吸，促進未來月球和火星探索任務的開展。

讓宇航員在國際空間站及其他航天器上呼吸複雜而昂貴。最新研究主要作者、美國科羅拉多大學博爾德分校阿爾瓦羅·羅梅羅·卡爾沃解釋説，在國際空間站內，氧氣通過電解池產生，電解池將水分解成氫氣和氧氣，但必須將這些氣體從系統中排出，與電極和液體電解質分離。

研究另一負責人、德國應用空間技術與微重力中心凱瑟琳·布林克特説：“在微重力環境下實現高效相分離是人類太空探索領域面臨的一大障礙，自20世紀60年代首次太空飛行以來就已為人所知，這一現象對航天器和國際空間站上的生命支持系統構成了極大的挑戰。想象一下，有一杯汽水，在地球上二氧化碳氣泡會很快浮到頂部，但在沒有重力的情況下，這些氣泡無處可去，會懸浮在液體中。”

NASA目前使用離心機將氣體排出，但這些機器體積大、能耗大而且需要維護。在本研究中，科學家們利用一個模擬微重力條件的特殊升降塔設施內證明，磁鐵在某些情況下也能達到同樣效果。

布林克特等人開發出一套流程，在位於德國不萊梅應用空間技術和微重力中心（ZARM研究所）的落塔——歐洲唯一以及目前國際上最大的地面微重力研究實驗裝置之一，產生了持續9.2秒的微重力環境，從電極表面分離出氣泡。這一實驗首次證明，將簡單的釹磁體浸入不同類型的水溶液中，可在微重力下“吸引”氣泡並將氣泡排出。

研究人員表示，這項研究有望為開發出新型氧氣系統，併為其他涉及液—氣相變的空間研究開闢新途徑。布林克特説：“最新研究表明，即使在幾乎沒有浮力的情況下，也可在水（光）電解槽系統中實現高效的氧和氫生產，有望促進長期太空任務的開展。”