Produrre ossigeno nello spazio? Ecco come gli astronauti respireranno meglio

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Far respirare gli astronauti a bordo della ISS, o di altri veicoli spaziali, è un processo complicato e costoso. Un team internazionale di scienziati, insieme ad un chimico dell'Università di Warwick, ha quindi proposto un modo innovativo, e potenzialmente migliore, per produrre ossigeno per gli astronauti nello spazio utilizzando il magnetismo.

La nuova ricerca, che sfrutta la separazione di fase magnetica in microgravità, è stata recentemente pubblicata su Npj Microgravity dai ricercatori dell'Università di Warwick nel Regno Unito, dell'Università del Colorado Boulder e della Freie Universität Berlin in Germania.

Álvaro Romero-Calvo, ricercatore presso l'Università del Colorado Boulder ed autore principale, ha affermato: "Sulla Stazione Spaziale Internazionale, l'ossigeno viene generato utilizzando una cella elettrolitica che divide l'acqua in idrogeno ed ossigeno, ma poi è necessario eliminare quei gas dal sistema".

"Inoltre, uno studio relativamente recente effettuato della NASA, ha concluso che adattare quel tipo di architettura durante un viaggio su Marte comporterebbe penalità di massa ed affidabilità così significative che non avrebbe alcun senso usarlo", ha aggiunto.

La dott.ssa Katharina Brinkert, del Dipartimento di Chimica e del Centro per la Tecnologia Spaziale Applicata e la Microgravità (ZARM) dell'Università di Warwick, ha inoltre spiegato che "l'efficiente separazione di fase in ambienti a gravità ridotta è un ostacolo per l'esplorazione spaziale umana nota ormai sin dai primi voli nello spazio negli anni '60. Questo fenomeno rappresenta una sfida particolare per il sistema di supporto vitale poiché l'ossigeno per l'equipaggio viene ancora prodotto nei sistemi di elettrolizzatori dell'acqua".

Attualmente la NASA utilizza centrifughe per espellere i gas prodotti dal processo, ma quelle macchine sono grandi e richiedono massa, potenza e manutenzione significative. Per ovviare a questo problema, il team ha condotto esperimenti per dimostrare che i magneti potrebbero ottenere gli stessi risultati ma con minor sforzo.

Il team di ricerca ha quindi sviluppato una procedura per "staccare" le bolle di gas dalle superfici degli elettrodi in ambienti di microgravità, generati per 9,2 secondi presso la Fallturm Bremen in Germania, una speciale struttura a torre a caduta che simula condizioni di microgravità.

Questo studio dimostra per la prima volta che le bolle di gas possono essere "attratte" e "respinte da" un semplice magnete al neodimio in microgravità immergendolo in diversi tipi di soluzioni acquose. Potrebbe aprire nuove strade a scienziati ed ingegneri che sviluppano sistemi di ossigeno, nonché altre ricerche spaziali che coinvolgono cambiamenti di fase da liquido a gas.

La ricerca scientifica spaziale ha da sempre cercato di migliorare la permanenza umana nello spazio. In un nuovo studio, ad esempio, è stata valutata la salute mentale degli astronauti dopo la loro permanenza nello spazio. Così come cambiano i batteri all'interno degli astronauti.

FONTE: Nature
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