মহাকাশ অভিযানের জন্য চুম্বক-উন্নত অক্সিজেন উৎপাদন

মহাকাশ অভিযানের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য শ্বাসপ্রশ্বাসযোগ্য বাতাসের সরবরাহ নিশ্চিত করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে দীর্ঘমেয়াদী মিশনের জন্য যেখানে পুনরায় সরবরাহের সুযোগ সীমিত। আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনের (ISS) মতো ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলি, যেমন ইলেক্ট্রোলাইসিস, তাদের জটিলতা এবং উচ্চ শক্তি চাহিদার কারণে দীর্ঘস্থায়ী মিশনের জন্য প্রায়শই অবাস্তব প্রমাণিত হয়। তবে, একটি সাম্প্রতিক যুগান্তকারী উদ্ভাবন এই চ্যালেঞ্জগুলির মোকাবিলা করার জন্য একটি আরও কার্যকর এবং টেকসই সমাধান প্রদান করেছে: মহাকাশে অক্সিজেন উৎপাদনের দক্ষতা বাড়াতে চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করা।

জর্জিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি, ইউনিভার্সিটি অফ ব্রেমেনের সেন্টার অফ অ্যাপ্লায়েড স্পেস টেকনোলজি অ্যান্ড মাইক্রোগ্র্যাভিটি (ZARM), এবং ইউনিভার্সিটি অফ ওয়ারউইকের একটি আন্তর্জাতিক গবেষক দল একটি উন্নত ব্যবস্থা তৈরি করেছে যা মহাকাশে জলের ইলেক্ট্রোলাইসিসের কার্যকারিতা উন্নত করতে চৌম্বকীয় মিথস্ক্রিয়াকে কাজে লাগায়। এই উদ্ভাবনী পদ্ধতিটি মাইক্রোগ্র্যাভিটির চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করে, যেখানে ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়ার সময় উৎপন্ন গ্যাসীয় বুদবুদগুলি ইলেক্ট্রোডগুলিতে লেগে থাকে এবং পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াকে বাধা দেয়। এই দলটি, ডঃ আলভারো রোমেরো-ক্যালভো (জর্জিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির সহকারী অধ্যাপক) এর নেতৃত্বে, দেখিয়েছে যে চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে মাইক্রোগ্র্যাভিটিতে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বুদবুদ প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব। সাধারণ স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করে, তারা একটি প্যাসিভ ফেজ সেপারেশন সিস্টেম তৈরি করেছে যা গ্যাসীয় বুদবুদগুলিকে ইলেক্ট্রোড থেকে দূরে সরিয়ে নির্দিষ্ট স্থানে সংগ্রহ করে। এই পদ্ধতিটি সেন্ট্রিফিউজ এবং পাম্পের মতো জটিল যান্ত্রিক উপাদানের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, যার ফলে মহাকাশ মিশনের জন্য একটি হালকা, সরল এবং আরও টেকসই জীবন সহায়ক ব্যবস্থা তৈরি হয়।

নেচার কেমিস্ট্রি জার্নালে প্রকাশিত এই গবেষণা দুটি প্রধান চৌম্বকীয় মিথস্ক্রিয়া তুলে ধরেছে: ডায়াম্যাগনেটিজম এবং ম্যাগনেটো হাইড্রোডাইনামিক্স। ডায়াম্যাগনেটিজম জলকে চৌম্বক ক্ষেত্র থেকে বিকর্ষণ করে, যা গ্যাসীয় বুদবুদগুলিকে সংগ্রহের স্থানের দিকে চালিত করে। ম্যাগনেটো হাইড্রোডাইনামিক্স ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে উৎপন্ন বৈদ্যুতিক প্রবাহ এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়, যা তরলে একটি ঘূর্ণায়মান গতি তৈরি করে এবং কনভেক্টিভ প্রভাবের মাধ্যমে গ্যাসীয় বুদবুদগুলিকে জল থেকে পৃথক করে। এই সম্মিলিত প্রভাবগুলি গ্যাসীয় বুদবুদের বিচ্ছিন্নতা এবং চলাচলকে উন্নত করে, যার ফলে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষগুলির সামগ্রিক দক্ষতা ২৪০% পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়।

তাদের সিস্টেম যাচাই করার জন্য, গবেষকরা জার্মানির ব্রেমেনে অবস্থিত ZARM ড্রপ টাওয়ারে পরীক্ষা-নিরীক্ষা পরিচালনা করেন, যা মাইক্রোগ্র্যাভিটি পরিস্থিতি অনুকরণ করে। ফলাফলগুলি নিশ্চিত করেছে যে চৌম্বকীয় শক্তিগুলি মাইক্রোগ্র্যাভিটিতে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বুদবুদ প্রবাহকে কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যা নিম্ন-গ্র্যাভিটি ফ্লুইড মেকানিক্স এবং ভবিষ্যতের মানব মহাকাশযান নির্মাণে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি। এই যুগান্তকারী উদ্ভাবনটি মহাকাশ অনুসন্ধানের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জের সমাধান প্রদান করে, যা মহাকাশ মিশনের সাফল্যের জন্য অপরিহার্য সরল, সাশ্রয়ী এবং টেকসই অক্সিজেন উৎপাদন ব্যবস্থার উন্নয়নের পথ প্রশস্ত করে। দলটি সাবঅরবিটাল রকেট ফ্লাইটের মাধ্যমে তাদের পদ্ধতিটি আরও যাচাই করার পরিকল্পনা করছে, যাতে দীর্ঘস্থায়ী মাইক্রোগ্র্যাভিটি পরিস্থিতিতে এর কার্যকারিতা প্রদর্শন করা যায়। চুম্বকের শক্তিকে কাজে লাগিয়ে, এই উদ্ভাবনী পদ্ধতিটি মহাকাশ অনুসন্ধানে আরও কার্যকর এবং নির্ভরযোগ্য অক্সিজেন উৎপাদন ব্যবস্থার দিকে পরিচালিত করে।