Dans ce qui est décrit comme une percée pour le développement de systèmes qui soutiendront les missions habitées dans l’espace lointain, des scientifiques ont mis au point un procédé d’extraction de l’oxygène de l’eau dans des conditions de microgravité à l’aide d’aimants.
Extraction « spatiale » d’oxygène
La difficulté d‘extraire l’oxygène de l’eau dans l’espace est liée à l’absence de gravité. Sur Terre, celle-ci joue un rôle clé, en aidant par exemple les bulles de CO2 à flotter à la surface dans un verre de soda. Mais dans le cosmos, ces structures restent en suspension dans le liquide. Si l’ISS réalise cette opération avec des centrifugeuses encombrantes et énergivores, leur utilisation serait difficilement envisageable pour de longues missions spatiales. C’est pourquoi les scientifiques utilisent depuis de longues années des aimants pour tenter d’obtenir le même résultat.
Afin d’étudier cette possibilité dans un environnement similaire à l’espace, les auteurs de la nouvelle étude se sont tournés vers la tour d’impesanteur de Brême, en Allemagne, une installation scientifique de 146 mètres du haut de laquelle une capsule antichoc est lâchée en chute libre pour créer une brève fenêtre d’expérimentation en microgravité, d’une durée de 9,2 secondes dans ce cas.
Décrite dans la revue npj Microgravity, la nouvelle méthode consiste à détacher les bulles de gaz de la surface d’une électrode dans différents liquides, à l’aide d’aimants en néodyme. Les expériences réalisées constituent la première démonstration de l’utilisation du magnétisme dans un environnement en microgravité pour attirer et repousser des bulles de gaz.
« Après des années de recherche analytique et informatique, la possibilité d’utiliser cette incroyable tour de largage en Allemagne a fourni la preuve concrète que ce concept fonctionnera dans l’environnement spatial zéro-g », avance Hanspeter Schaub, chercheur à l’université du Colorado à Boulder et auteur principal de l’étude.
Une composante clé des futures missions habitées longue durée
Selon l’équipe, cette avancée pourrait déboucher sur une nouvelle génération de systèmes de survie pour les futurs engins spatiaux, qui pourraient grandement contribuer au succès de missions habitées longue durée sur la Lune ou à destination de Mars.
« Ces effets ont des conséquences énormes pour le développement ultérieur des systèmes de séparation de phase, comme pour les missions spatiales à long terme, suggérant qu’une production efficace d’oxygène et, par exemple, d’hydrogène dans les systèmes de (photo-)électrolyseurs d’eau, peut être obtenue, même en l’absence quasi totale de force flottante », conclut Katharina Brinkert, de l’université de Warwick.
