參考消息網8月30日報道據西班牙《阿貝賽報》網站8月28日報道，人類希望在未來十年內在月球上定居並登陸火星。或者説，至少想法是這樣。但是，仍有許多技術問題需要解決。如何規劃超過一億公里(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，包括能得到緊急醫療救治，以及生產自己的資源(包括食物或他們呼吸的空氣)。隨着太空成為新的殖民“狂野西部”，越來越多的人才、公司和資源被用於解決這些不久前還只存在於科幻小説中的問題。
報道稱，現在，由來自西班牙格拉納達、現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(可用於推動飛船)和氧(用於供宇航員呼吸)。
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:為這麼漫長的旅行攜帶所有資源是極其昂貴的，甚至是不可行的，因為這將佔用飛船上的空間和載重能力，導致必須擁有更大的飛船，並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製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，還必須能將系統產生的氣體取出來，而這在太空中是一項相當複雜的任務。“為了便於理解，可以想象一罐汽水:在地球上，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並漂浮到汽水的上部，”羅梅羅-卡爾沃解釋説，“而在國際空間站上，微重力環境會產生持續的自由落體效應並消除浮力效應，汽水裏面的物質會變得更難分離出來。”藉助一種大型“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生振動，從而干擾站內的科學實驗。
然而，最大的問題在於這個“排出”氣泡的系統是一種複雜的機制，由許多部分組成，每個部分都可能發生故障，進而導致設備無法工作。當宇航員獨自執行長達數月的飛行任務時，一旦製備其呼吸所需空氣的系統發生故障，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。根據羅梅羅-卡爾沃的説法，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-卡爾沃説:“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’。更準確地説，任何液體在存在磁場的情況下都會發生極化。具體來説，水是一種抗磁性材料，這意味着它會被磁鐵排斥。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-卡爾沃團隊研發的裝置將氣泡從液體中分離出來。他説:“簡單來説，磁鐵排斥水並吸引氣泡，因此你可以在一個地方(我們稱之為收集器)收集它們，並使用不產生干擾且幾乎不需要能量的無源系統將它們提取出來。這一切背後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過其在太空中的應用。”
圖片説明 國際空間站上一個有氣泡的水滴(歐洲航天局網站)
【來源:參考消息】
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