سه شنبه ۰۵ مهر ۱۴۰۱
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
دقیقی طوسی,زندگینامه دقیقی طوسی,دقیقی طوسی شاعر زندگینامه دقیقی طوسی شاعر سده چهارم هجری

تاریخ تولد: پس از ۳۲۰ هجری قمری

محل تولد: توس، ایران

ملیت: ایرانی

حرفه: شاعر 

درگذشت: ۳۶۷ تا ۳۶۹ هجری قمری

ادامه
حمید فرخ نژاد,بیوگرافی حمید فرخ نژاد,عکس حمید فرخ نژاد بیوگرافی حمید فرخ نژاد ( + عکس همسر و فرزندش)

تاریخ تولد: ۲۸ فروردین ۱۳۴۸

محل تولد: آبادان

حرفه: کارگردان، فیلمنامه‌ نویس و بازیگر تلویزیون و سینما

تحصیلات: تحصیل کرده رشته کارگردانی تئاتر در دانشکده هنرهای زیبای دانشگاه تهران

همسر: فروزان جلیلی فر

ادامه
امیررضا دلاوری,بیوگرافی امیررضا دلاوری,تصاویر امیررضا دلاوری بیوگرافی و عکس های امیررضا دلاوری

تاریخ تولد: ۱۷ مرداد ۱۳۵۵

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

شروع فعالیت: سال ۱۳۷۷ تا کنون

مدرک تحصیلی: دیپلم علوم تجربی

همسر: الهام مرادی

ادامه
حبیب ابن مظاهر,زندگینامه حبیب ابن مظاهر,بیوگرافی حبیب ابن مظاهر زندگینامه حبیب ابن مظاهر از شهدای صحرای کربلا در روز عاشورا

تولد: ۶۰۵ میلادی

محل زندگی: مدینه کوفه 

صحابی: امام علی، امام حسن و سپس امام حسین

تاریخ شهادت: روز عاشورا در سال ۶۱ هجری قمری

محل دفن: در کنار حرم امام حسین

ادامه
یورگن لوکادیا,بیوگرافی یورگن لوکادیا,زندگینامه یورگن لوکادیا بیوگرافی یورگن لوکادیا فوتبالیست هلندی (+ تصاویر)

زاده:۷ نوامبر ۱۹۹۳

زادگاه:هلند

سمت:فوتبالیست

ملیت:هلندی

قد:۱۸۵ سانتی متر

ادامه
ابوحمزه ثمالی,زندگینامه ابوحمزه ثمالی,ابوحمزه ثمالی که بود زندگینامه ابوحمزه ثمالی

تاریخ تولد: احتمالا پیش از سال ۸۲ قمری

محل زندگی: کوفه

مذهب: شیعه

صحابی: امام سجاد(ع) و امام باقر(ع) و امام صادق(ع)

وفات: ۱۵۰ هجری قمری

ادامه
یونس شاکری,بیوگرافی یونس شاکری,عکس های یونس شاکری بیوگرافی یونس شاکری + تصاویر

تاریخ تولد: ۱۰ دی ۱۳۶۸

محل تولد: نیشابور ایران

حرفه: فوتبالیست

تیم کنونی: گل گهر

شروع فعالیت: سال ۱۳۸۴

ادامه
کوکو شنل,زندگینامه کوکو شنل,زندگی نامه گابریل کوکو شنل بیوگرافی کوکو شنل طراح لباس برند کوکو شنل

تاریخ تولد: ۱۹ آگوست ۱۸۸۳

محل تولد: سامور فرانسه

حرفه: موسس برند معروف کوکو شنل

درگذشت: ژانویۀ سال ۱۹۷۱

نام مستعار: کوکو شنل

ادامه
احمد وحیدی,احمد وحیدی کیست,بیوگرافی احمد وحیدی بیوگرافی و عکس های احمد وحیدی

تاریخ تولد: ۶ تیر ۱۳۳۷

محل تولد: شیراز

تحصیلات: لیسانس الکترونیک ، فوق لیسانس صنایع و دکترای رشته علوم استراتژیک دانشگاه امام حسین

منصب: وزیر کشور

آغاز به کار: ۳ شهریور ۱۴۰۰

ادامه
ویژه سرپوش