پنجشنبه ۱۲ تیر ۱۴۰۴
۱۶:۱۴ - ۲۲ مرداد ۱۴۰۱ کد خبر: ۱۴۰۱۰۵۲۱۶۹
نجوم و فضا

تولید اکسیژن با آهنربا برای تنفس راحت فضانوردان

فضانوردان,ساخت اکسیژن با آهن ربا
محققان می‌گویند، ساخت اکسیژن با آهنربا می‌تواند به فضانوردان کمک کند تا به راحتی نفس بکشند.

به گزارش ایسنا،  یک تیم بین‌المللی از دانشمندان از جمله شیمی‌دانان دانشگاه "وارویک"، راه بهتری برای تولید اکسیژن برای فضانوردان در فضا با استفاده از مغناطیس ارائه کرده اند.

این تحقیقات جدید در مورد جداسازی فاز مغناطیسی در شرایط ریزگرانش است که نتیجه آن توسط محققان دانشگاه "وارویک" در بریتانیا، دانشگاه "کلرادو بولدر" در آمریکا و دانشگاه "فری"(Freie) در برلین آلمان در مجله npj Microgravity منتشر شده است.

حفظ تنفس فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی و سایر وسایل نقلیه فضایی، فرآیندی پیچیده و پرهزینه است و همین‌طور که انسان برای ارسال ماموریت‌های آینده به ماه یا مریخ برنامه‌ریزی می‌کند، فناوری بهتری در این حوزه مورد نیاز خواهد بود.

دکتر "آلوارو رومرو-کالوو" نویسنده اصلی این مطالعه از دانشگاه "کلرادو بولدر" می‌گوید: اکسیژن در ایستگاه فضایی بین‌المللی با استفاده از یک سلول الکترولیتی که آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کند، تولید می‌شود، اما پس از آن باید آن گازها را از سیستم خارج کنید. این در حالی است که تجزیه و تحلیل جدید یک محقق از ناسا به این نتیجه رسید که استفاده از چنین سیستمی در سفر به مریخ به دلیل جرم زیاد و قابلیت اطمینان پایین، منطقی نیست.

دکتر "کاتارینا برینکرت" از گروه شیمی دانشگاه "وارویک" و مرکز فناوری کاربردی فضایی و ریزگرانش "زارم"(ZARM) در آلمان می‌گوید: جداسازی فاز کارآمد در محیط‌های ریزگرانش، مانعی برای اکتشاف فضایی انسان است و این مشکل از همان اولین پروازها به فضا در دهه ۱۹۶۰ میلادی شناخته شده است. این پدیده یک چالش خاص برای سیستم پشتیبانی حیات در فضاپیما و ایستگاه فضایی بین‌المللی است، زیرا اکسیژن برای خدمه در سیستم‌های الکترولیز آب تولید می‌شود و نیاز به جداسازی از الکترود و الکترولیت مایع دارد.

محققان می‌گویند، مسئله اصلی، موضوع شناوری است. یک لیوان نوشابه گازدار را تصور کنید. در زمین، حباب های کربن دی‌اکسید(CO۲) به سرعت به سمت بالا شناور می‌شوند، اما در غیاب گرانش، آن حباب‌ها جایی برای رفتن ندارند و در مایع معلق می‌مانند.

ناسا در حال حاضر از سانتریفیوژها برای بیرون راندن گازها استفاده می‌کند، اما این ماشین آلات، بزرگ هستند و به توان و نگهداری قابل توجهی نیاز دارند. در همین حال، این تیم آزمایش‌هایی انجام داده است که نشان می‌دهد آهنرباها می‌توانند در برخی موارد به نتایج مشابهی دست یابند.

اگرچه نیروهای دیامغناطیسی به خوبی شناخته و درک شده هستند، اما استفاده از آنها توسط مهندسان در کاربردهای فضایی به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفته است، زیرا "گرانش" نمایش این فناوری را در زمین دشوار می‌کند. مواد دیامغناطیس، موادی هستند که در اثر اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی در آن‌ها یک میدان مغناطیسی القایی در جهت مخالف ایجاد می‌شود و توسط میدان دفع می‌شوند.

اگر وارد مرکز فناوری کاربردی فضایی و ریزگرانش(ZARM) در آلمان شوید، در آنجا "برینکرت" را که تحقیقات مستمری را با بودجه مرکز هوافضای آلمان(DLR) انجام می‌دهد، در حال آزمایش در تأسیسات برج‌های قطره‌ای ویژه که شرایط ریزگرانش را شبیه‌سازی می‌کنند، خواهید دید.

محققان در این مرکز، روشی را برای جدا کردن حباب‌های گاز از سطوح الکترود در محیط‌های ریزگرانشی ایجاد شده به مدت ۹.۲ ثانیه در برج قطره‌ای ایجاد کرده‌اند.

این مطالعه برای اولین بار نشان داد که حباب‌های گاز را می‌توان با غوطه‌ور کردن یک آهنربای نئودیمیم ساده در انواع مختلف محلول‌های آبدار در شرایط ریزگرانش، به آن جذب و از آن دفع کرد.

آهنربای نئودیمیم  که به آن آهنربای نئو نیز می‌گویند، یک آهنربای دائمی است که از آلیاژ نئودیمیم، آهن و بور ساخته می‌شود و ساختار بلوری چهارگوشه‌ای را تشکیل می‌دهد. این آهنربا قوی‌ترین نوع آهنربای دائمی موجود در بازار است.

این تحقیق جدید می‌تواند راه‌های جدیدی را برای دانشمندان و مهندسان در حال توسعه سیستم‌های اکسیژن و همچنین سایر تحقیقات فضایی که شامل تغییرات فاز مایع به گاز است، باز کند.

دکتر "برینکرت" می‌گوید: این مطالعه پیامدهای شگرفی برای توسعه بیشتر سیستم‌های جداسازی فاز در مأموریت‌های فضایی طولانی‌مدت دارد که نشان می‌دهد اکسیژن کارآمد و تولید هیدروژن در سیستم‌های فتو-الکترولیز می‌تواند حتی در غیاب تقریباً نیروی شناور به دست آید.

پروفسور "هنسپرتر شوآب" از دانشگاه "کلرادو بولدر" می‌گوید: پس از سال‌ها تحقیق تحلیلی و محاسباتی، امکان استفاده از این برج شگفت‌انگیز در آلمان، اثبات مفهوم ملموسی را ارائه کرد که این مفهوم در محیط فضایی بدون گرانش عمل خواهد کرد.

  • 16
  • 2
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
هیثم بن طارق آل سعید بیوگرافی هیثم بن طارق آل سعید؛ حاکم عمان

تاریخ تولد: ۱۱ اکتبر ۱۹۵۵ 

محل تولد: مسقط، مسقط و عمان

محل زندگی: مسقط

حرفه: سلطان و نخست وزیر کشور عمان

سلطنت: ۱۱ ژانویه ۲۰۲۰

پیشین: قابوس بن سعید

ادامه
بزرگمهر بختگان زندگینامه بزرگمهر بختگان حکیم بزرگ ساسانی

تاریخ تولد: ۱۸ دی ماه د ۵۱۱ سال پیش از میلاد

محل تولد: خروسان

لقب: بزرگمهر

حرفه: حکیم و وزیر

دوران زندگی: دوران ساسانیان، پادشاهی خسرو انوشیروان

ادامه
صبا آذرپیک بیوگرافی صبا آذرپیک روزنامه نگار سیاسی و ماجرای دستگیری وی

تاریخ تولد: ۱۳۶۰

ملیت: ایرانی

نام مستعار: صبا آذرپیک

حرفه: روزنامه نگار و خبرنگار گروه سیاسی روزنامه اعتماد

آغاز فعالیت: سال ۱۳۸۰ تاکنون

ادامه
یاشار سلطانی بیوگرافی روزنامه نگار سیاسی؛ یاشار سلطانی و حواشی وی

ملیت: ایرانی

حرفه: روزنامه نگار فرهنگی - سیاسی، مدیر مسئول وبگاه معماری نیوز

وبگاه: yasharsoltani.com

شغل های دولتی: کاندید انتخابات شورای شهر تهران سال ۱۳۹۶

حزب سیاسی: اصلاح طلب

ادامه
زندگینامه امام زاده صالح زندگینامه امامزاده صالح تهران و محل دفن ایشان

نام پدر: اما موسی کاظم (ع)

محل دفن: تهران، شهرستان شمیرانات، شهر تجریش

تاریخ تاسیس بارگاه: قرن پنجم هجری قمری

روز بزرگداشت: ۵ ذیقعده

خویشاوندان : فرزند موسی کاظم و برادر علی بن موسی الرضا و برادر فاطمه معصومه

ادامه
شاه نعمت الله ولی زندگینامه شاه نعمت الله ولی؛ عارف نامدار و شاعر پرآوازه

تاریخ تولد: ۷۳۰ تا ۷۳۱ هجری قمری

محل تولد: کوهبنان یا حلب سوریه

حرفه: شاعر و عارف ایرانی

دیگر نام ها: شاه نعمت‌الله، شاه نعمت‌الله ولی، رئیس‌السلسله

آثار: رساله‌های شاه نعمت‌الله ولی، شرح لمعات

درگذشت: ۸۳۲ تا ۸۳۴ هجری قمری

ادامه
نیلوفر اردلان بیوگرافی نیلوفر اردلان؛ سرمربی فوتسال و فوتبال بانوان ایران

تاریخ تولد: ۸ خرداد ۱۳۶۴

محل تولد: تهران 

حرفه: بازیکن سابق فوتبال و فوتسال، سرمربی تیم ملی فوتبال و فوتسال بانوان

سال های فعالیت: ۱۳۸۵ تاکنون

قد: ۱ متر و ۷۲ سانتی متر

تحصیلات: فوق لیسانس مدیریت ورزشی

ادامه
حمیدرضا آذرنگ بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ؛ بازیگر سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: تهران

محل تولد: ۲ خرداد ۱۳۵۱ 

حرفه: بازیگر، نویسنده، کارگردان و صداپیشه

تحصیلات: روان‌شناسی بالینی از دانشگاه آزاد رودهن 

همسر: ساناز بیان

ادامه
محمدعلی جمال زاده بیوگرافی محمدعلی جمال زاده؛ پدر داستان های کوتاه فارسی

تاریخ تولد: ۲۳ دی ۱۲۷۰

محل تولد: اصفهان، ایران

حرفه: نویسنده و مترجم

سال های فعالیت: ۱۳۰۰ تا ۱۳۴۴

درگذشت: ۲۴ دی ۱۳۷۶

آرامگاه: قبرستان پتی ساکونه ژنو

ادامه
ویژه سرپوش