Debido a que es costoso producir el oxígeno necesario para los astronautas, los científicos han propuesto una forma mayor que involucra el magnetismo, pero ¿cómo será este nuevo sistema?
La conclusión proviene de una nueva investigación sobre separación de fase magnética en microgravedad publicada en npj Microgravity por investigadores de la Universidad de Warwick en el Reino Unido, la Universidad de Colorado Boulder y la Freie Universität Berlin en Alemania.
El autor principal Álvaro Romero-Calvo, reciente doctorado de la Universidad de Colorado Boulder, dice en un comunicado que "en la Estación Espacial Internacional, el oxígeno se genera utilizando una pila electrolítica que divide el agua en hidrógeno y oxígeno, pero luego hay que sacar esos gases del sistema". Un análisis reciente de un investigador de NASA Ames concluyó que adaptar la misma arquitectura en un viaje a Marte tienen penalizaciones de masa y confiabilidad tan significativas que no tienen ningún sentido usarla".
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La doctora Katharina Brinkert, del Departamento de Química y Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM) de la Universidad de Warwick, dice que "la separación de fases eficientes en entornos gravitacionales reducidos es un obstáculo para la exploración espacial humana y se conoce desde los primeros vuelos al espacio" en la década de 1960. Este fenómeno es un desafío particular para el sistema de soporte vital a bordo de la nave espacial y 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 electrodoméstico y el electrolito líquido".
La NASA actualmente usa centrifugadoras para expulsar los gases, pero esas máquinas son grandes y requieren una masa, potencia y mantenimiento significativos. Mientras tanto, el equipo ha realizado experimentos que demuestran que los imanes podrían lograr los mismos resultados en algunos casos.
Aunque las fuerzas diamagnéticas son bien conocidas y entendidas, su uso por parte de los ingenieros en aplicaciones espaciales no se ha explorado completamente porque la gravedad hace que la tecnología sea difícil de demostrar en la Tierra.
En el Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM) en Alemania, Brinkert, que tiene una investigación en curso financiada por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), dirigió al equipo en pruebas experimentales exitosas en una instalación especial de torre de caída que simula condiciones de microgravedad.
Aquí, los grupos han desarrollado un procedimiento para desprender burbujas de gas de las superficies de los electrodos en entornos de microgravedad generada durante 9,2 segundos en la torre de descenso de Bremen. Este estudio demuestra por primera vez que las burbujas de gas pueden ser 'atraídas' y 'repelidas' por un simple imán de neodimio en microgravedad al sumergirlo en diferentes tipos de solución acuosa.
La investigación podría abrir nuevas vías para los científicos e ingenieros que desarrollen sistemas de oxígeno, así como otras investigaciones espaciales que involucren cambios de fase de líquido a gas, esto con la meta de que en un futuro no lejano haya pasajeros espaciales y por ende se requiere más oxígeno de suministro en las naves.
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