Proponen crear oxígeno con imanes para ayudar a respirar a los astronautas
Un equipo internacional de científicos, incluido un
químico de la Universidad de Warwick, ha propuesto una forma potencialmente
mejor para que los astronautas creen oxígeno utilizando el magnetismo.
La conclusión proviene de una nueva investigación
sobre separación de fases magnéticas en microgravedad, publicada en 2013. npj
microgravedad Por investigadores de la Universidad de Warwick en el Reino
Unido, la Universidad de Colorado Boulder y la Freie Universität Berlin en
Alemania.
Astronauta Respirando en la Estación Espacial
Internacional, etc. vehículos espaciales es un proceso complejo y costoso. A
medida que los humanos planifiquen futuras misiones a la Luna o Marte, se
necesitará una mejor tecnología.
El autor principal Alvaro Romero-Calvo, un Ph.D.
reciente. El estudiante graduado de la Universidad de Colorado Boulder dice:
“El oxígeno en la Estación Espacial Internacional es creado por una celda electrolítica
que divide el agua en hidrógeno y oxígeno, pero luego hay que sacar esos gases
del sistema. Un análisis relativamente reciente. Un investigador de NASA Ames
concluyó que adaptar la misma arquitectura para un viaje a Marte tendría
penalizaciones de masa y confiabilidad tan significativas que no tendría
sentido usarla».
La Dra. Katharina Brinkert, del Departamento de
Química de la Universidad de Warwick y del Centro de Tecnología Espacial
Aplicada y Microgravedad (ZARM) en Alemania, dijo que «la separación de fases
efectiva en entornos de gravedad reducida es una barrera para la exploración
espacial humana y se conoce desde el primeros vuelos espaciales. en los años
1960. Este fenómeno es particularmente desafiante para la nave espacial y el
sistema de soporte vital de la Estación Espacial Internacional (ISS), ya que el
oxígeno para la tripulación se produce en los sistemas electrolizadores de agua
y requiere la separación del electrodo y el electrolito líquido».
El principal problema es la flotabilidad.
Imagina un vaso de refresco con gas. Burbujas de CO
en la Tierra2: flotan hacia arriba rápidamente, pero en ausencia de gravedad,
esas burbujas no tienen adónde ir. En cambio, permanecen en el líquido.
La NASA actualmente usa centrífugas para expulsar
gases, pero estas máquinas son grandes y requieren una masa, potencia y
mantenimiento significativos. Mientras tanto, el equipo realizó experimentos
que demostraron que los imanes pueden lograr los mismos resultados en algunos
casos.
Aunque las fuerzas diamagnéticas son bien conocidas
y comprendidas, su uso por parte de los ingenieros aplicaciones espaciales no
se han explorado completamente porque la gravedad dificulta la demostración de
la tecnología en la Tierra.
Ingrese al Centro de Tecnología Espacial y
Microgravedad (ZARM) en Alemania. Allí, Brinkert, que tiene una investigación
en curso financiada por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), dirigió al equipo
en pruebas experimentales exitosas en una torre de caída especial que simula
condiciones de microgravedad.
Aquí, los grupos desarrollaron un procedimiento para
separar burbujas de gas de las superficies de los electrodos en un entorno de
microgravedad generado durante 9,2 s en una torre de caída en Bremen. Este
estudio muestra por primera vez que las burbujas de gas se pueden «atraer» y
«repeler» de un simple imán de neodimio en microgravedad al sumergirlo en
diferentes tipos de soluciones acuosas.
La investigación podría abrir nuevas vías para los
científicos e ingenieros que desarrollan sistemas de oxígeno, entre otros.
exploración espacial Implica cambios de fase de líquido a gas.
El Dr. Brinkert dice: «Estos efectos tienen enormes
implicaciones para el desarrollo futuro de los sistemas de separación de fases,
como para misiones espaciales de larga duración, lo que sugiere que el oxígeno
eficiente y, por ejemplo, producción de hidrógeno en los sistemas de
(foto)electrolizadores de agua se puede lograr incluso en ausencia casi total
de fuerza de flotación”.
El profesor Hanspeter Schaub de la Universidad de
Colorado Boulder dice: «Después de años de investigación analítica y
computacional, el uso de esta asombrosa torre en Alemania ha brindado una
prueba concreta de que este concepto funcionará en la zona cero. espacio
ambiente».
.-
Comentarios
Publicar un comentario