自由落体飞行测试了在月球和火星上制造氧气的可行性

电解水来生产氧气英国研究人员发现，由于月球或火星的重力比地球低，在月球或火星上呼吸的效率可能会低11%。这一发现支持了该方法的可行性，但它强调了限制低重力对未来任务发展此类系统的影响的重要性。

月球和火星的重力分别只有0.16克和0.37克，而地球的重力为1克。科学家们知道，在零重力状态下，电解水的效率较低，因为氧泡浮力较弱，会聚集在电极周围。然而，技术上的挑战意味着没有人研究过在0.01克到1克之间的微克水平下的过程，以及月球或火星的重力如何影响氧气的产生。

现在，由马克•赛姆思英国格拉斯哥大学的研究人员首次在这个范围内进行了水电解实验。在欧洲航天局的帮助下，他们在自由落体飞行中使用了离心机系统放飞你的论文!计划。

赛姆斯说:“在月球引力作用下，效率降低的程度相对温和:可能只降低了11%左右。”“这意味着电解水可能是在月球上生产氧气的可行途径，至少在效率方面是这样。”

离心系统，包括一个电解池，可以旋转来模拟重力从1克到8克的任何地方。研究人员将这个系统安装在法国的Novespace的零重力空中客车，它以抛物线弧飞行，将系统和研究人员带入零重力状态。然后旋转离心机来模拟0.01g到1g之间的重力。

研究结果表明，在月球引力下，氧气生产效率下降了11%，要想减轻这一下降，就需要比地球上多1%的电力。赛姆斯说:“了解什么样的性能和效率可以预期是很重要的，因为在太空任务中，每瓦电力都需要预算。”

“这项工作再次证明，在月球和火星上电解氧气生产是可行的，”他说凯瑟琳Brinkert他在英国华威大学研究微重力条件下的氧气生产。“然而，由于气泡解吸受阻，所需额外能量的输入仍然存在挑战。”

塞姆斯提出了克服低重力影响的解决方案，包括构造电极，使气泡更容易分离，或者简单地摇动电解槽来去除气泡。赛姆斯补充说:“我们的细胞绝不是优化的，所以更真实的细胞肯定需要建造和测试。”

由于该团队获得的结果，测试和优化电解系统现在可以更快更容易。作为一个基准，这意味着可以预测月球或火星上的氧气演化，而不必总是进行昂贵和耗时的抛物线飞行。它只需要在地面上进行高重力离心机实验，并将结果推断到月球和火星的重力水平。布林克特补充说:“考虑到氧气进化系统在月球和火星上应用之前的长期测试要求，这尤其有益。”