Magnetische Lösungen für die Sauerstoffproduktion im Weltraum

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Erzeugung von Sauerstoff im Weltraum ist eine der größten Herausforderungen der Raumfahrt. Forscher haben nun eine innovative Methode entwickelt, die auf der Nutzung von Magneten basiert.

Die Verfügbarkeit von Sauerstoff jenseits der Erde ist ein entscheidender Faktor für die menschliche Erforschung des Weltraums. Während auf der Erde Sauerstoff durch einfache Prozesse wie die Photosynthese in Hülle und Fülle vorhanden ist, stellt die Produktion im Weltraum eine erhebliche Herausforderung dar. Bisherige Versuche, Sauerstoff in der Schwerelosigkeit oder auf dem Mars zu gewinnen, stießen auf technische Hürden. Eine neue Studie zeigt jedoch, dass alltägliche Magnete eine überraschend effektive Lösung bieten könnten.

Ein vielversprechender Ansatz zur Sauerstoffgewinnung ist die Elektrolyse von Wasser, bei der Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird. Auf der Erde steigen die entstehenden Gasblasen aufgrund der Schwerkraft einfach auf. Im Weltraum fehlt jedoch diese Auftriebskraft, was die Trennung der Gase erschwert. Bisherige Systeme setzten auf Zentrifugen, um die Blasen zu trennen, was jedoch komplexe mechanische Aufbauten und zusätzlichen Energieaufwand erforderte.

Das Forscherteam um Álvaro Romero Calvo von der Georgia Tech hat nun eine Methode entwickelt, bei der Neodym-Magnete zum Einsatz kommen. Diese Magnete nutzen den Effekt des Diamagnetismus, um die Gasblasen gezielt zu lenken und zu sammeln. Die Wechselwirkungen zwischen den elektrischen Strömen der Elektrolyse und dem Magnetfeld erzeugen eine Drehbewegung, die die Blasen effizient von den Elektroden trennt.

In einem Experiment, das in einem speziellen Fallturm am Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen durchgeführt wurde, konnte das Team die Effektivität dieser Methode demonstrieren. Der Einsatz der Neodym-Magnete führte zu einer 240-prozentigen Steigerung der Sauerstoffproduktion. Diese Ergebnisse könnten einen wichtigen Schritt in Richtung effizienterer und zuverlässigerer Lebenserhaltungssysteme für Raumfahrzeuge darstellen.

Die Forschung ist Teil eines größeren Projekts zur Entwicklung eines magnetohydrodynamischen Sauerstoffproduktionssystems, das auf einer Marsmission eingesetzt werden könnte. Romero-Calvo hat kürzlich eine Förderung für die Weiterentwicklung dieser Technologie erhalten. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Chemistry veröffentlicht und könnten die Grundlage für zukünftige Anwendungen in der Raumfahrt bilden.

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