Oktober 6, 2022

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Erstmals produzieren Forscher Sauerstoff aus Magneten für die Weltraumforschung

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„Effiziente Phasentrennung in Umgebungen mit reduzierter Gravitation ist eine Hürde für die bemannte Weltraumforschung und ist seit den ersten Raumflügen in den 1960er Jahren bekannt“, sagte Dr. ZARM). ).

„Dieses Phänomen ist eine besondere Herausforderung für das Lebenserhaltungssystem an Bord von Raumfahrzeugen und der Internationalen Raumstation (ISS), da der Sauerstoff für die Besatzung in Wasserelektrolyse-Systemen erzeugt wird und eine Trennelektrode und Flüssigelektrolyt benötigt“,

Brinkert schloss daraus, dass das neue Verfahren „enorme Konsequenzen für die Weiterentwicklung von Phasentrennsystemen haben könnte, etwa für langfristige Weltraummissionen“.

Die Forschung wurde erstmals veröffentlicht in Natur‘angeschlossen npj Mikrogravitation Protokoll.

Zusammenfassung der Studie:

Das Fehlen starker archimedischer Überschiebungen erschwert das Management von Mehrphasenströmungen in der Mikrogravitation erheblich. Verschiedene Arten von Weltraumsystemen, die vom Weltraumantrieb bis zur Lebenserhaltung reichen, werden von diesem Effekt negativ beeinflusst. Es wurden mehrere Ansätze entwickelt, um eine Phasentrennung in der Mikrogravitation zu erreichen, während ihnen im Allgemeinen die Robustheit, Effizienz oder Stabilität fehlt, die in den meisten Anwendungen wünschenswert ist. Zusätzlich zu bestehenden Verfahren wurde kürzlich die Verwendung einer magnetischen Vorspannung vorgeschlagen, um eine Phasentrennung in Elektrolysezellen und anderen Zweiphasenströmungsvorrichtungen passiv zu induzieren. Dieser Artikel veranschaulicht den Mechanismus der dia- und paramagnetischen Phasentrennung auf MilliQ-Wasser, wässriger MnSO4-Lösung, Lysogenie-Brühe und Olivenöl unter Verwendung von Luftblasen in einer Reihe von Fallturmerfahrungen. Ausdrücke für die magnetische Blasenendgeschwindigkeit werden abgeleitet und validiert, und mehrere magnetische Wand-Blasen- und Multi-Blasen-Wechselwirkungen werden gemeldet. Letztendlich demonstriert die Analyse die Machbarkeit des Ansatzes der dia- und paramagnetischen Phasentrennung und liefert einen entscheidenden Durchbruch für die Entwicklung zukünftiger Weltraumsysteme.

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