Her gün kullandığımız mıknatıslar, uzayda oksijen üretmemize yardımcı olacak

Uzayda uzun süreli görevlerin sürdürülebilirliği için oksijen üretimi kritik bir konu. Dünya’da oldukça basit yöntemlerle sağlanabilen bu işlem, mikro yerçekimi ortamında çok daha karmaşık hale geliyor. Ancak yeni bir araştırma, güçlü mıknatıslar kullanarak bu soruna daha sade ve etkili bir çözüm getirilebileceğini gösteriyor.

Bilim insanları, düşük yerçekimi koşullarında elektroliz yoluyla oksijen üretimini daha verimli hale getirecek yeni bir teknik üzerinde çalışıyor. Oksijenin en ulaşılabilir kaynaklarından biri olan sudan faydalanılan bu yöntemde, elektrik akımı sayesinde su molekülleri hidrojen ve oksijene ayrıştırılıyor. Ancak uzayda, bu ayrışma süreci Dünya’daki kadar basit ilerlemiyor.

Normalde, elektroliz sırasında açığa çıkan gaz kabarcıkları suyun yüzeyine çıkarak ayrışmayı tamamlar. Ancak uzayda yerçekimi yönü belirgin olmadığı için bu kabarcıklar hareket edemez. Bu da, kabarcıkların elektrotlara yapışarak sistemi tıkamasına yol açabiliyor. Bugüne kadar bu sorun, dönme hareketi sağlayan mekanik sistemler ya da santrifüj düzenekleriyle aşılmaya çalışılıyordu. Fakat bu çözümler, sistemi hem daha karmaşık hem de daha enerji tüketen hale getiriyor.

Yeni araştırma ise bu mekanik çözümler yerine, kolaylıkla temin edilebilen neodimyum mıknatısları kullanarak gaz kabarcıklarını yönlendirmeyi hedefliyor. “Diamanyetizm” adı verilen bir fiziksel etki sayesinde, kabarcıklar sıvı içindeki belirli noktalara çekilebiliyor. Aynı zamanda elektrik akımıyla manyetik alanın etkileşimi, suyun içinde dönme hareketleri oluşturarak, gazların toplanmasını kolaylaştırıyor.

Georgia Tech Üniversitesi’nden Dr. Álvaro Romero-Calvo’nun da içinde yer aldığı ekip, yöntemi Almanya’daki Bremen Üniversitesi’nde bulunan özel bir düşüş kulesinde test etti. Yerçekimsiz ortamı taklit eden bu sistem, yaklaşık 9 saniyelik mikrogravite koşulları sunuyor. Bu kısa süre içinde sistemin performansı gözlemlendi ve mıknatıs destekli yapı sayesinde oksijen üretiminin yüzde 240 oranında arttığı belirlendi.

Romero-Calvo, uzayda oksijen üretiminin sanıldığı kadar kolay olmadığını vurgularken, bu çalışmayla birlikte “manyetik etkileşimlerin daha önce düşünülmeyen yeni olanaklar sunduğunu” belirtiyor. Ekip, şimdi bu yöntemin daha büyük sistemlerde uygulanabilirliğini test etmeye hazırlanıyor.

Bu çalışma, özellikle Mars görevleri gibi uzun süreli uzay yolculukları için büyük önem taşıyan yaşam destek sistemlerinin sadeleştirilmesine ve güvenilirliğinin artırılmasına katkı sağlayabilir. Araştırmanın sonuçları kısa süre önce Nature Chemistry dergisinde yayımlandı.