تعتبر مشكلة إنتاج الأكسجين من أكثر التحديات التي تواجه رواد الفضاء خلال البعثات الطويلة الأمد، حيث تعتمد محطة الفضاء الدولية على أنظمة ثقيلة وغير فعالة في استهلاك الطاقة ومع ذلك فإن هذه الأساليب ليست مثالية للمهمات الممتدة، لذلك قام فريق من الباحثين من جامعة وارويك وزملائهم من مركز تكنولوجيا الفضاء التطبيقية والجاذبية الصغرى بالإضافة إلى معهد جورجيا للتكنولوجيا بتقديم حل مبتكر يساهم في تحسين استدامة إنتاج الأكسجين خلال مهمات الفضاء المستقبلية باستخدام الطريقة المغناطيسية.
وحسب ما أفادت به البروفيسورة كاترينا برينكرت فإن البحث أثبت إمكانية فصل الهيدروجين والأكسجين عن الإلكتروليت السائل دون الحاجة إلى آليات معقدة أو أجزاء متحركة، وهو ما يجعله نظامًا سلبيًا منخفض الصيانة ولا يتطلب طاقة إضافية، تعد الطريقة التقليدية لإنتاج الأكسجين تعتمد على التحليل الكهربائي للماء، ويؤدي هذا الأسلوب إلى حدوث مشاكل في بيئة الفضاء حيث لا تتمكن فقاعات الغاز من الارتفاع وتتجمع بدلًا من ذلك عند الأقطاب الكهربائية، مما يتطلب أنظمة معقدة لإدارة السائل.
وتمكن الفريق من إثبات فائدة استخدام المجالات المغناطيسية في دعم فصل فقاعات الغاز عن الأقطاب الكهربائية حتى في غياب الجاذبية، وقد تم إجراء التجارب في برج بريمن للسقوط مما أظهر فعالية هذا النظام دون الحاجة إلى معدات ضخمة ومعقدة، وفقًا لما ذكره الدكتور ألفارو روميرو كالفو، حيث كانت الأبحاث تهدف إلى تحسين السلامة وكفاءة العمليات المستخدمة في رحلات الفضاء المستقبلية.
قام فريق البحث باستخدام مغناطيسات دائمة لتطوير نظام فصل بسيط يدفع الفقاعات بعيدًا عن الأقطاب، ولتحقيق هذا الهدف قاموا بدمج نهجين مختلفين لجمع فقاعات الأكسجين بشكل فعال، الأول يستفيد من استجابة الماء للمجالات المغناطيسية مما يوجه فقاعات الغاز نحو نقاط التجميع المحددة، بينما الثاني يستخدم القوى الهيدروديناميكية الناتجة عن التفاعل بين المجالات المغناطيسية والتيارات الكهربائية.
هذا النظام الجديد يحقق فصلًا مشابهًا لما تستخدمه أجهزة الطرد المركزي التقليدية لكن باستخدام القوى المغناطيسية بدلًا من الدوران الميكانيكي، مما يساعد في تقليل الوزن وتقنية الحفاظ على الطاقة خلال المهمات الفضائية الطويلة، يمثل هذا الاكتشاف خطوة هامة نحو تحقيق المزيد من الكفاءة في استكشاف الفضاء ويساعد في توفير حلول تقلل من الاعتماد على النظام التقليدي.
تعليقات