طريقة ثورية: باحثون من بريمن يحسنون إنتاج الأكسجين في الفضاء!

طريقة ثورية: باحثون من بريمن يحسنون إنتاج الأكسجين في الفضاء!

في 31 أغسطس 2025، طور العلماء في برج الإسقاط في بريمن طريقة رائدة محتملة لإنتاج الأكسجين بكفاءة في الفضاء. عالي الزئبق لا يمكن لهذا الاكتشاف أن يغير الطريقة التي يحصل بها رواد الفضاء على الأكسجين في محطة الفضاء الدولية (ISS) فحسب، بل يجعل المهام المستقبلية إلى القمر والمريخ أكثر استدامة. إن التحدي المتمثل في دعم الحياة في السفر إلى الفضاء، وخاصة إمدادات الأكسجين الموثوقة، هو أكثر من مجرد مشكلة فنية - فهو مطلب أساسي للبعثات طويلة الأمد.

حاليًا، تعتمد أنظمة إنتاج الأكسجين في محطة الفضاء الدولية على التحليل الكهربائي للمياه كثيف الاستهلاك للطاقة، وهو ما يمثل عقبة كبيرة. تلتصق فقاعات الغاز بقوة بالأقطاب الكهربائية في حالة انعدام الوزن أو تطفو في السائل، مما يؤدي إلى إبطاء الإنتاج وتعقيده. أفاد موقع Raumfahrer.net أن أنظمة الطرد المركزي الحالية ثقيلة وتحتاج إلى صيانة مكثفة ومتعطشة للطاقة وقد حدت حتى الآن بشكل كبير من الكفاءة المثلى للتحليل الكهربائي.

حل جديد

قام فريق بحث دولي، يضم أيضًا ZARM (مركز تكنولوجيا الفضاء التطبيقية والجاذبية الصغرى) في جامعة بريمن، بتطوير نهج جديد. بقيادة ألفارو روميرو كالفو من معهد جورجيا للتكنولوجيا وبدعم من كاثرينا برينكرت من جامعة وارويك، تم بحث تقنية تسمح بحرف فقاعات الغاز عن الأقطاب الكهربائية باستخدام المجالات المغناطيسية [ جامعة بريمن ]. يتضمن هذا الابتكار نظامًا سلبيًا لا يتطلب أجهزة طرد مركزي أو مكونات ميكانيكية، وبالتالي فهو خفيف ومنخفض الصيانة.

تستخدم الطريقة المطورة حديثًا المغناطيس الدائم المتاح تجاريًا لاستغلال التفاعل بين المجالات المغناطيسية والتيار الكهربائي. يخلق هذا التفاعل حركة دورانية في السائل تساعد على إزالة فقاعات الغاز بكفاءة أكبر، مما يزيد من كفاءة الخلايا التحليلية بنسبة تصل إلى 240 بالمائة. يعتمد البحث على أربع سنوات من العمل المشترك بين المؤسسات المشاركة، وتم نشره في مجلة Nature Chemistry.

التوقعات والخطوات التالية

وتشمل الخطوات التالية اختبار هذه التكنولوجيا المبتكرة على صواريخ السبر. إن القدرة على استخلاص الأكسجين من الماء في حالة انعدام الوزن لا يمكن أن تُحدث ثورة في السفر إلى الفضاء في المستقبل فحسب، بل تضع أيضًا أسس إنتاج الأكسجين باستخدام الموارد المحلية على الأجرام السماوية مثل القمر أو المريخ. إن أساسيات ذلك معروفة بالفعل، وقد تم اختبار بعض العمليات على المريخ.

وبدعم من مؤسسات مثل مركز الفضاء الألماني (DLR)، ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة ناسا، يمكن أن يؤدي هذا التقدم إلى تطور جديد في أبحاث الفضاء ويسمح للناس باستكشاف أعماق الفضاء بموارد أقل بكثير في المستقبل.