Con người hiện đang hướng đến việc chinh phục sao Hỏa, và thậm chí là những địa điểm xa hơn trong vũ trụ. Tuy nhiên để hoàn thành được mục tiêu này, chúng ta có quá nhiều thứ cần phải giải quyết. Một trong số đó là làm sao để cung cấp đủ và tái sản xuất oxy trong vũ trụ.
Và mới đây, có vẻ như chúng ta đã tìm ra cách giải quyết vấn đề này, với phát minh của các chuyên gia từ Viện công nghệ Cailfornia (Caltech).
Theo thông báo, họ đã tìm ra cách tách oxy từ khí carbon dioxide (CO2), có thể áp dụng để tái tạo khí oxy trong một môi trường khép kín, và thậm chí còn là giải pháp không thể tuyệt vời hơn để giải quyết vấn đề khí nhà kính ngay tại Trái đất.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications. Phản ứng hóa học tạo ra oxy sẽ cần đến năng lượng - chủ yếu là nhiệt năng và động năng.
Các chuyên gia cho biết, phương pháp của họ lấy ý tưởng từ cách sao chổi phát ra phân tử nước khi di chuyển. Các phân tử này sẽ tăng tốc nhờ gió Mặt trời, rồi giải phóng oxy khi rơi xuống chính sao chổi đó.
Nhưng sao chổi cũng thải ra cả CO2 nữa, nên đội nghiên cứu muốn tìm hiểu xem chuyện gì xảy ra với loại khí này. Họ thực hiện thí nghiệm làm tăng tốc phân tử CO2, khiến chúng va chạm với bề mặt kim loại vàng. Lý do dùng vàng là vì đây là kim loại trơ, không có phản ứng gì với oxy được tạo ra (nếu có).
Tăng tốc CO2, cho va đập cùng bề mặt kim loại vàng để tách lấy oxy
Và thiết bị của thực sự hoạt động. CO2 sau khi tăng tốc đã giải phóng oxy, và đó sẽ là giải pháp tuyệt vời đối với các chuyến du hành dài hạn trong vũ trụ - như đến sao Hỏa chẳng hạn.
Thiết bị này hoạt động giống máy gia tốc phân tử. Phân tử carbon dioxide bị ion hóa, mất đi electron bên trong, sau đó tăng tốc bằng từ trường rồi cho va chạm cùng bề mặt kim loại. Cú va chạm mạnh sẽ đẩy oxy văng ra.
Dù vậy, cỗ máy vẫn còn những điểm hạn chế, như tính hiệu quả của nó. Trong tổng cộng 100 phân tử CO2 được tăng tốc, chỉ có 1 - 2 nguyên tử oxy xuất hiện. Nghĩa là, tỷ lệ thành công chỉ là 1% - 2%.
"Đây chưa phải là sản phẩm cuối cùng. Nó cũng chưa phải là thiết bị giúp chúng ta chinh phục sao Hỏa. Nhưng nó đã làm được một việc cực khó, và tạo ra tiềm năng thực sự lớn." - trích lời giáo sư Konstantinos P. Giapis, tác giả nghiên cứu.
Tham khảo: IFL Science