Ca sa putem respira si trai avem nevoie de oxigen. E un gaz care se gaseste din abundenta pe Pamant, in cantitati suficiente, astfel ca viata si respiratia noastra nu va fi niciodata afectata. Dar ce se intampla in spatiu, pe statia spatiala sau in interiorul navetelor spatiale, in imponderabilitate?
Electroliza este cel mai des folosit proces de producere a oxigenului acolo unde nu se foloseste oxigen sub presiune adus de pe Terra. Daca pe Pamant e simplu procesul din spatele electrolizei, in spatiu lucrurile se complica din cauza lipsei gravitatiei si fortelor existente acolo. Oamenii de stiinta au gasit rezolvare si pentru aceasta problema cu ajutorul… magnetilor.
Pe Pamant avem suficient oxigen si aer curat sau mai putin curat pentru respirat. Respiram oxigen si eliminam dioxid de carbon. Dar ce se intampla pe o statie spatiala sau pe o naveta spatiala aflata la milioane de kilometri de Terra, unde nu ai aer si oxigen la discretie?
Exista niste surse de oxigen care sunt amplasate strategic si au suficient oxigen pentru intreaga misiune, iar daca e vorba despre statia spatiala, pentru zile intregi petrecute la bordul ei. Cum ajunge oxigenul in interiorul navetelor spatiale sau statiei spatiale? Cu ajutorul generatoarelor de oxigen, din recipiente cu oxigen sub presoune sau de la generatoare de oxigen speciale, care folosesc combustibil solid.
Oxigenul se „fabrica” din apa prin electroliza, adica un curent electric trece prin apa de la anod la catod, apa are si o concentratie mica de sare ca sa poata conduce electricitatea. Apa mai este luata si de la condensatoare, hidrogenul e eliminat in spatiu, iar oxigenul e folosit in interiorul navetei spatiale sau statiei spatiale.
Aceasta este metoda clasica, mai complicata, dar se poate aduce oxigen cu naveta spatiala sau pe statia spatiala.
Ceea ce face electroliza este sa „sparga” legatura dintre oxigen si hidrogen din apa si asa se poate produce oxigenul de care au nevoie astronautii. Doar ca, in conditii de imponderabilitate, gazul nu se ridica deasupra suprafetei apei, si asa ajung sa se „agate” de electrozii din apa, deci reactia de electroliza nu are loc sau are loc partial.
Oamenii de stiinta au descoperit recent ca amplasarea unui magnet din neodim aproape de electrod il ajuta pe acesta sa disloce bulele de gaz. In loc de metoda obisnuita folosita si pe statia spatiala, care e mai complexa si mai greoaie, s-ar putea utiliza un sistem cu magneti, esential pentru viitoarele misiuni pe Marte.
Ca sa testeze aceasta idee pe Pamant s-a folosit un sistem de catapultare a unei capsule la 120 de metri pentru simularea lipsei gravitatiei, undeva in Germania, la Center of Applied Space Technology and Microgravity. S-a constatat faptul ca, in prezenta magnetilor, bulele de gaz nu au mai ajung langa electrozi, fiind „atrase” de magneti.
Magnetii reusesc sa elimine bulele din apropiera electrozilor in doua moduri. Campul magnetic adauga magnetism apei, apa e respinsa de magnet si bulele de gaz se deplaseaza spre ea. Alt efect apare cand apa are un acid adaugat in ea, ca in metode alternative de electroliza. Asa apar ioni, particule cu incarcatura electrica, in fluid.
Ionii se deplaseaza spre campul magnetic, apare o forta laterala, care trimite fluidul si bulele in vartej. Miscarea descrisa de bule si fluid se foloseste pentru a ghida bulele de gaz spre centrul dispozitivului, unde se colecteaza si ajung in sistemul de alimentare cu oxigen al interiorului navetelor spatiale sau statiei spatiale.
Aplicatiile unei astfel de descoperiri stiintifice pot fi foarte multe, dincolo de simplificarea si eficientizarea electrolizei in spatiu si producerii de oxigen. De la medicina la industrie, toate domeniile ar putea sa beneficieze de pe urma experimentelor facute anul acesta.