کنجکاوی

کنجکاوی: در فضا اکسیژن را چگونه ذخیره می کنند؟

اکسیژن در فضا علمنا
نوشته شده توسط تیم تحریریه علمنا

همانطور که می دانید انسان ها نیز مانند بسیاری از جانوران روی زمین برای ادامه زندگی نیازمند تنفس گاز اکسیژن هستند و باز هم مانند بسیاری از جانداران در باز دم خود گاز دی اکسید کربن را بر می گردانند. فرآیند تبدیل دی اکسید کربن به اکسیژن به طور وسیعی بر روی زمین توسط گیاهان صورت می پذیرد، اما زمانی که انسان ها وارد فضاهایی مانند زیردریا و یا فضای خالی منظومه شمسی که برای ادامه زندگی آن ها مناسب نیست، می شوند؛ نیاز دارند تا با تکنیک هایی شرایط را برای ادامه زندگی مساعد نمایند. یکی از این ملزومات ادامه زندگی انسان گاز اکسیژن است.
اما اکسیژن مورد نیاز ساکنین ایستگاه فضایی برای مدت طولانی چگونه ذخیره می شود؟ اولین راهی که به ذهن می رسد، خالص سازی و ذخیره اکسیژن در کپسول های عظیم اکسیژن می باشد اما این تنها راه و بهترین راه برای این کار است؟
ایستگاه فضایی بین المللی از سال ۱۹۹۸ میلادی در مدار قرار گرفته است و از آن زمان به دور زمین در حال گردش است و به طور دائم ساکنانی در آن زندگی می کنند. اکسیژن را به سه روش در ایستگاه فضایی بین المللی ذخیره می کنند. اولین راه همانطور که در بالا هم به آن اشاره شد به این صورت است که زمانی که فضاپیمای پشتیبانی، وسیله نقلیه خودکار اروپا و یا شاتل های فضایی ایالات متحده به ایستگاه فضایی می رسند، ایستگاه فضایی گاز اکسیژن و نیتروژن را به داخل مخزن های پرفشار جداگانه ای پمپ می کند و سپس به نسبتی که این ۲ گاز در اتمسفر زمین وجود دارد (به طور تقریبی ۲۰% اکسیژن و ۸۰% نیتروژن) آن ها را ترکیب نموده و در کابین ها به گردش در می آورد.
روش دیگری تولید اکسیژن به کمک الکترولیز می باشد. در این روش آب به وسیله ی الکتریسیته ای که به کمک ۲ الکترود مثبت و منفی از درون آن عبور داده  می شود به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود. در این روش برای رسانایی بهتر کمی نمک به آب اضافه می شود. انرژی الکتریکی لازم برای انجام این فرآیند توسط پنل های بزرگ خورشیدی ایستگاه فرآهم می شود. آب مورد نیاز برای تولید اکسیژن در درجه اول از طریق وسائل نقلیه ای که در بالا به آن ها اشاره شد از زمین به ایستگاه فضایی برده می شود. همچنین آب موجود در هوای داخل کابین که به وسیله تنفس و تعرق فضا نوردان ایجاد می شود به وسیله کندانسورهایی باز یابی می شود و در نهایت آب موجود در ادرار فضا نوردان نیز بازیابی شده تا هیچ منبع آبی هدر نرود و به کمک آن تولید اکسیژن صورت گیرد.
روش سوم یک روش پشتیبانی برای روش ها دیگر محسوب می شود. در روش سوم به وسیله یک واکنش شیمیایی اکسیژن تولید می شود. این روش با نام های سیستم تولید اکسیژن سوخت جامد (SFOG) و یا شمع های اکسیژن شناخته می شود. در این روش مخلوطی از پودرهای سدیم کلرات (NaClO3) و آهن در قوطی هایی وجود دارند. زمانی که این پودر را شعله ور نماییم پودر آهن با دمای ۶۰۰ درجه سلسیوس می سوزد و دمای لازم برای شروع واکنش تجزیه پودر سدیم کلرات به سدیم کلرید (NaCl) و اکسیژن را فراهم می نماید. SFOG شش و نیم نفر- ساعت اکسیژن، به ازای هر کیلوگرم، مخلوط پودر تولید می کند.
ناسا امیدوار است در آینده با کشت گیاهان در ایستگاه فضایی و یا دیگر کلونی های فضایی به صورت طبیعی اکسیژن تولید کند و کربن دی اکسید را حذف نماید. اما مشکل، چگونگی پرورش گیاهان زیاد در محیط محدود موجود در فضا است که باید حل شود.

درباره نویسنده

تیم تحریریه علمنا

دیدگاه شما چیست