В рамках уникального эксперимента, проводимого на Международной космической станции (МКС), европейские исследователи изучают конденсацию жидкостей в условиях микрогравитации. Целью исследования является создание технологий, позволяющих повысить эффективность охлаждения электронных компонентов космической аппаратуры, что обеспечит безопасность космонавтов и надежность космических миссий.
В лаборатории Европейского модуля Колумбус, в специальном устройстве Heat Transfer Host 2, проводится эксперимент под названием Condensation on Fins. Его задача – выяснить, как капиллярное давление влияет на формирование пленки жидкости в условиях отсутствия гравитации.
По мнению финских ученых, микрогравитация оказывает существенное воздействие на свойства жидких и газообразных веществ, отличаясь от условий, характерных для Земли. Данные изменения существенно влияют на производительность теплообменников и эффективность теплообмена в целом. Изучение процессов, протекающих в условиях невесомости, позволит разработать более совершенные системы терморегуляции для космических аппаратов.
Важным аспектом эксперимента является применение алюминиевого сплава особой конфигурации. Благодаря этому сплаву исследователи могут наблюдать за тем, как влага распределяется по поверхности материала, что не представляется возможным в условиях Земли.
Доктор Андре Глушчук, руководитель проекта и специалист Центра исследований и инженерии в области космических технологий Университета Брюсселя, отметил, что современные методы проектирования тепловых систем базируются на знаниях, накопленных на Земле. При этом, по словам ученого, действующие нормы и правила оказываются не вполне применимыми в условиях отсутствия гравитации.
«По словам доктора Глушчука, мы разрабатываем совершенно новый метод проектирования систем охлаждения для электроники, используемой на космических аппаратах. Это поможет предотвратить перегрев оборудования и увеличить надежность систем жизнеобеспечения ».
Наблюдения также демонстрируют, что жидкость притягивается к холодным поверхностям, что обеспечивает равномерное распределение тепла. Этот эффект ранее не фиксировался в наземных исследованиях и является важным открытием, которое может привести к разработке новых конструкций теплообменников.
Ученые планируют собрать все собранные сведения в общую теоретическую модель, которая будет применима для различных ситуаций и материалов. Это позволит значительно облегчить разработку систем охлаждения для космических кораблей будущего.
Данное исследование способствует повышению надежности в эксплуатации электрооборудования и систем жизнеобеспечения космонавтов, как на космических станциях, так и в межпланетных миссиях. Планируемые усовершенствования позволят уменьшить вероятность поломок оборудования и гарантировать безопасность экипажей во время длительных космических перелетов.