Đâu là nguồn oxy của các nhà du hành?

Đối với mạng sống con người, so với nước và thực phẩm, oxy còn quan trọng hơn rất nhiều. Trên Trái đất, bầu khí quyển dường như là nguồn cung cấp oxy vô tận. Nhưng trong vũ trụ chân không, nơi hoàn toàn vắng mặt oxy, các nhà du hành thở bằng gì?

Nếu nhà du hành vũ trụ rơi vào khoảng không không có oxy, tình trạng thiếu oxy cấp tính sẽ xảy ra. Chỉ trong vài phút, sinh mạng của nhà du hành có thể gặp nguy hiểm. Vì vậy, khi bay trong vũ trụ, cung cấp oxy luôn là vấn đề ưu tiên hàng đầu.

Có nhiều giải pháp cho vấn đề này. 1. Hóa lỏng oxy trong các bình chịu áp suất cao: các nhà leo núi, thợ lặn và phi công lái máy bay đều dùng các bình oxy kiểu đó. Tuy nhiên, phương pháp này khá hạn chế vì bình chứa quá nặng mà lượng oxy thu được lại không nhiều.

2. Dùng các peoxyt của kim loại kiềm và kiềm thổ để lưu giữ, giải phóng oxy: khi đốt kim loại kiềm trong điều kiện dư oxy, hoặc đốt kim loại kiềm thổ trong oxy ở điều kiện áp suất cao, có thể tạo được các peoxyt. Khi mang các peoxyt vào khoảng không vũ trụ, cho chúng tác dụng với nước hoặc khí cacbonic, ta sẽ thu được oxy. Vì peoxyt ở dạng rắn, thể tích nhỏ nên dễ mang theo. Khác với oxy lỏng, phương pháp này không cần các dụng cụ chứa đặc biệt.

Dùng phương pháp này còn có ưu điểm rất lớn là peoxyt có thể tác dụng với khí cacbonic do các nhà du hành thải ra để tạo oxy. Trên thực tế, khí cacbonic do các nhà du hành thải ra là một chất có hại nên cần tìm cách loại bỏ. Trong quá trình vừa nêu, người ta đã lợi dụng khí phế thải để chế tạo oxy.

3. Dùng nước oxy già, công thức phân tử H2O2, làm nguồn sinh oxy: tuy nước oxy già là chất lỏng, nhưng không cần dùng các thiết bị chịu áp lực cao để chứa đựng. Chỉ cần dùng bạc làm chất xúc tác là có thể phân giải nó thành oxy, nước và nhiệt năng. Ba loại sản phẩm này đều rất cần cho nhà du hành: oxy để thở, nước để uống và nhiệt năng là nguồn năng lượng tất nhiên rất cần cho tàu vũ trụ.

4. Điện phân nước để sản xuất khí oxy và hydro: khí hydro sinh ra có thể cho tác dụng với khí cacbonic do các nhà du hành thải ra để tạo ra khí metan (CH4), một chất cháy dùng để sinh năng lượng.

5. Dùng tảo lam quang hợp: tảo lam là một loại thực vật ở biển. Khi quang hợp, nó có thể sử dụng khí cacbonic do các nhà du hành thải ra và nước để tạo ra đường glucoza cùng oxy. Chỉ cần tạo điều kiện cho tảo lam sinh sống, ta có thể tạo được nguồn oxy liên tục. Đây có thể là một biện pháp rất kinh tế.