美国宇航局的梅丽莎·加斯基尔 卡蜜拉·莫拉莱斯-纳瓦斯公司在抛物线飞行试验前对电化学除氨系统进行了最后的准备工作
学分:波多黎各大学 俗话说，太空是艰难的，在太空中进行科学研究本身就存在挑战
然而，很少有研究人员不得不克服飓风和地震，波多黎各的一组化学家在国际空间站进行研究时面临的两个障碍
在国际空间站通过电化学技术阐明氨电化学氧化机理的研究(氨电氧化)考察了微重力条件下的氨氧化
氨是由氮和氢组成的小分子
氧化是一种涉及氧的反应，氧分解这些分子，产生氮气、水和电能
人尿中的一种化合物尿素可以转化为氨，使其成为一种容易获得的资源
氧化过程然后可以用来生产水和能源，这两者都是未来长期太空任务的关键需求，也是从航天器或栖息地去除氨的方法
该团队先前开发了电化学除氨系统，或称EAR，这是一种类似于电池的装置，可以通过电化学或电流氧化氨
他们在多次抛物线飞行中对EAR进行了测试，通过让飞机自由降落，为科学家提供了获得短期微重力的途径
结果表明，微重力使燃料电池性能下降了20%至65%
研究人员怀疑微重力下浮力的缺乏导致了这种下降，但需要进行更多的研究来证实这一假设
“在抛物线飞行中，你只有大约25秒钟的时间，”首席研究员卡洛斯·卡夫雷拉说，他是圣胡安的波多黎各大学的化学教授
“所以我们想利用空间站在更长一段时间内观察这个过程
" 在国际空间站国家实验室的赞助下，氨电氧化调查提案于2016年获得美国国家航空航天局的批准
该团队首先不得不重新设计他们最初的飞行设备，将EAR从一个小冰箱的大小缩小到更接近鞋盒的大小
这项任务落在了化学博士卡蜜拉·莫拉莱斯-纳瓦斯身上
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该大学曾参与抛物线飞行试验的学生
2017年9月，飓风玛丽亚横扫多米尼加、圣克罗伊和波多黎各
损失总计超过910亿美元，主要发生在波多黎各，近3000人死亡
五级风暴也导致全岛人口断电
五个月后，四分之一的居民仍然缺乏电力
莫拉莱斯-纳瓦斯说:“直到2018年1月，我们的校园都没有电。”
“我们可以在纸上解决问题，但需要电力来测试较小设备的配置
幸运的是，我们在分子科学研究中心的实验室里有一台发电机，所以我们继续前进
" 更多的障碍还在后面
在2019年底和2020年初，波多黎各经历了一系列地震，再次断电，大学关闭，直到建筑检查完成
今年3月，全球大流行关闭了校园和实验室，8月，热带风暴伊萨亚斯再次造成停电
“这就像极限运动，在过去的三年里生活在这个岛上，”莫拉莱斯-纳瓦斯说
在整个过程中，她一直在工作，到2020年8月，已经准备好了更小的硬件
调查最终在NG-14上进行，这是诺斯罗普·格鲁曼公司于10月10日发射的天鹅座再补给飞船的第14次货运飞行
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实验本身的操作也提出了一些挑战
“微重力的无浮力环境影响系统中的反应，”莫拉莱斯-纳瓦斯说
“如果气态副产品形成气泡，它可能会阻止进一步的反应
" 研究人员在他们的设计中包括了反复试验，这样，即使气泡影响了一些运行，他们仍然可以从其他运行中收集数据
“去火星的宇航员需要能量，”卡夫雷拉补充道
“我们的目标是使这项技术达到长期任务的准备水平
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