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隨著對月球和火星的長期任務的規劃,為宇航員提供呼吸氧氣的問題變得越來越突出。讓人們在空間站上呼吸目前是一個複雜且昂貴的過程,因此未來的太空旅行將需要更好的技術。

國際空間站 (ISS)是人類歷史上最大、最昂貴的項目之一。近四分之一個世紀以來,它一直圍繞著我們的星球運行,一直以來,科學家和技術人員必須解決許多問題,以維護裡面人們的生命和健康。

白天,國際空間站工作人員消耗 2.5 至 9 公斤氧氣,這是人類呼吸所必需的重要氣體。今天,在太空中生產它的主要方法是水電解:在電流的影響下,水分子分解成其組成成分氧和氫。

事實證明,這個過程很昂貴:不僅將寶貴的電力用於電解,而且還存在有效相分離(液體、水和氣體)的問題,這是人類自 1960 年代首次太空飛行以來一直面臨的問題。

要想象它是什麼,想象一杯蘇打水。在地球上,二氧化碳氣泡會漂浮在玻璃外,但在國際空間站上,在微重力條件下,氣泡將保持懸浮在液體中。

現在,為了從水“蘇打水”中分離出氧氣氣泡,國際空間站使用了佔用大量空間並需要大量能量的大型離心機:在進行深空飛行時使用它們,甚至在相反的方向來自太陽,您可能會完全沒有電。

但現在,來自美國和德國的一個國際科學家團隊似乎已經在摸索解決這一技術問題的可能方法。他們開發了一種使用磁鐵在微重力下有效分離液相和氣相的方法。

在德國,在一個名為不來梅微重力塔的特殊設施中,科學家們在模擬近地微重力的條件下進行了一項實驗。事實證明,如果將釹磁鐵浸入不同成分的溶液(例如,純水或硫酸錳溶液)中,氣泡可以“吸引”和“排斥”釹磁鐵。

未來,這項技術可用於開發新的氧氣系統,併為搭載首批人類進行深空飛行的船舶發動機提供氫燃料。這種磁鐵將在地球上得到應用,例如,用於處理廢水或汙染的空氣。

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