Магниты могут сделать производство кислорода в космосе гораздо проще. Международная команда University of Warwick, ZARM (Бремен) и Georgia Tech продемонстрировала, что обычный неодимовый магнит способен пассивно отделять кислородные пузырьки во время электролиза воды в условиях микрогравитации — без центрифуг, подвижных частей и дополнительного энергопотребления. В испытаниях магнитно-индуцированная конвекция улучшила работу ячеек PEM-электролизера: зафиксирован рост токовой плотности до ~240 % в микрогравитации и пассивное разделение газ-жидкость, приближенное к земным условиям. Это открывает путь к более легким и надежным системам жизнеобеспечения для длительных миссий.
Ключ к эффекту — взаимодействие электрического тока и магнитного поля (магнитогидродинамическая сила) вместе с магнитной плавучестью электролита, которая направляет пузырьки газа в зоны сбора и отрывает их от электродов. На МКС нынешняя система OGA возлагается на энергоемкую центрифугу RSA и потребляет до ~1,5 кВт, поэтому пассивная схема с магнитами потенциально уменьшает массо- и энергобюджет, а также количество отказов. Следующий этап — проверка в суборбитальных полетах. Исследования поддержали DLR, ESA и NASA.
Команда подчеркивает, что использовала серийные магниты, что упрощает масштабирование технологии. Проект развивает идеи магнитного разделения фаз в невесомости и демонстрирует их практичность в реальных электролизерах.
Упрощенное экономическое получение кислорода из воды критически важно для длительных экспедиций, лунных / марсианских баз и автономных орбитальных обсерваторий. Пассивная магнитная сепарация снижает массу, энергопотребление и сложность ECLSS, повышает надежность и ремонтопригодность. Помимо дыхания экипажу электролиз дает водород как побочный продукт, который можно использовать в топливных элементах для питания приборов и термостабилизации телескопов или как компонент ракетного топлива в пределах ISRU, что уменьшает зависимость от доставки ресурсов с Земли.
Кислород в атмосфере экзопланеты — не всегда признак жизни: подобные сигналы могут создавать геологические процессы, ультрафиолет и даже «мертвые» химические реакции. Хотите разобраться, как астрономы отсеивают фальшивые следы и что считается надежным биомаркером? Узнайте о типичных ловушках и современных методах проверки в статье «Обманчивые биомаркеры: как найти жизнь вне Земли».
По материалам nature, warwick, interestingengineering
