參考消息網(wǎng)8月30日報道據(jù)西班牙《阿貝賽報》網(wǎng)站8月28日報道,人類希望在未來十年內(nèi)在月球上定居并登陸火星?;蛘哒f,至少想法是這樣。但是,仍有許多技術(shù)問題需要解決。如何規(guī)劃超過一億公里(單程)、耗時至少一年的旅程,而且在此期間,飛船上的人員必須能夠自主生活,包括能得到緊急醫(yī)療救治,以及生產(chǎn)自己的資源(包括食物或他們呼吸的空氣)。隨著太空成為新的殖民“狂野西部”,越來越多的人才、公司和資源被用于解決這些不久前還只存在于科幻小說中的問題。
報道稱,現(xiàn)在,由來自西班牙格拉納達、現(xiàn)任佐治亞理工學院古根海姆航空航天工程學院助理教授的阿爾瓦羅·羅梅羅-卡爾沃領(lǐng)導的一個團隊,提出了一個相對簡單但仍鮮為人知的想法:使用磁鐵從液體中分離不同的成分。例如,從水中分離氫(可用于推動飛船)和氧(用于供宇航員呼吸)。
慣常的邏輯使我們想到攜帶氧氣瓶進行探險,就像在地球上所做的那樣。但是,在太空旅行的情況下,這個想法行不通:為這么漫長的旅行攜帶所有資源是極其昂貴的,甚至是不可行的,因為這將占用飛船上的空間和載重能力,導致必須擁有更大的飛船,并因此消耗更多的燃料(以及帶來其他問題)。例如,在國際空間站上,已經(jīng)不再需要為宇航員運送儲氣罐,而是通過被稱為電解的過程制備宇航員賴以維持生命的氧氣:在這種情況下,電是將水分解為氫和氧的工具。
此外,還必須能將系統(tǒng)產(chǎn)生的氣體取出來,而這在太空中是一項相當復雜的任務(wù)?!盀榱吮阌诶斫猓梢韵胂笠还奁涸诘厍蛏?,因為液體比氣體密度大,受到地球重力的影響,汽水中的氣泡會分離出來并漂浮到汽水的上部,”羅梅羅-卡爾沃解釋說,“而在國際空間站上,微重力環(huán)境會產(chǎn)生持續(xù)的自由落體效應(yīng)并消除浮力效應(yīng),汽水里面的物質(zhì)會變得更難分離出來。”借助一種大型“離心機”,國際空間站將這些“氣泡”與其他成分分離開來。但這會在空間站上產(chǎn)生振動,從而干擾站內(nèi)的科學實驗。
然而,最大的問題在于這個“排出”氣泡的系統(tǒng)是一種復雜的機制,由許多部分組成,每個部分都可能發(fā)生故障,進而導致設(shè)備無法工作。當宇航員獨自執(zhí)行長達數(shù)月的飛行任務(wù)時,一旦制備其呼吸所需空氣的系統(tǒng)發(fā)生故障,將會造成危急情況。如前所述,攜帶儲氣罐是一種選擇,但不是最有效的。根據(jù)羅梅羅-卡爾沃的說法,一塊簡單的釹磁鐵幾乎可以“自然”地達到需要的分離效果,而且成本低廉,因此這可能是一個很好的選項。
羅梅羅-卡爾沃說:“雖然聽起來有些奇怪,但水和其他液體在一定程度上具有‘磁性’。更準確地說,任何液體在存在磁場的情況下都會發(fā)生極化。具體來說,水是一種抗磁性材料,這意味著它會被磁鐵排斥。在地球上,我們幾乎不會注意到水所受到的‘排斥’。但在太空中,這變成了一種可以用來分離氣泡的力。”
利用磁鐵的這一特性,可以通過羅梅羅-卡爾沃團隊研發(fā)的裝置將氣泡從液體中分離出來。他說:“簡單來說,磁鐵排斥水并吸引氣泡,因此你可以在一個地方(我們稱之為收集器)收集它們,并使用不產(chǎn)生干擾且?guī)缀醪恍枰芰康臒o源系統(tǒng)將它們提取出來。這一切背后的物理原理在物理學界是眾所周知的,但目前幾乎還沒有人開發(fā)過其在太空中的應(yīng)用?!?/p>