Идеята за термостат от космическата ера придобива съвсем ново значение.
Представете си, че един ден се събуждате на Луната или Марс, гледайки през прозореца си безплодния, но вдъхващ благоговение пейзаж. Може да звучи като нещо от научнофантастичен роман, но вярвате или не, човечеството е все по-близо до превръщането на тази мечта в реалност.
Междупланетни местообитания
Планети като Марс, които винаги са изглеждали като далечни точки в нощното небе, сега са в челните редици на нашите планове за междупланетна колонизация. Но има една уловка – създаването на условия за живеене, няма да е разходка в парка.
Помислете за това: ние сме свикнали с нашите уютни домове и комфортен климат на Земята. Разполагаме с отоплителни и климатични системи, които ни топлят в студа и охлаждат в жегата. Но какво се случва, когато стъпим на Луната или Марс, където температурите достигат крайности, които трудно можем да си представим? Изведнъж идеята за термостат от космическата ера придобива ново значение.
Това е мястото, където идва експериментът на университета Purdue на Международната космическа станция. В своето прессъобщение, публикувано в петък, институцията описва подробно своя най-нов експеримент за кипене и кондензация (FBCE), предназначен да проучи как работят кипенето и кондензацията при намалена гравитация.
Традиционно нашето разбиране за системите за отопление, вентилация и климатизация (HVAC) се корени в гравитацията на Земята. Но с мечтата за живот на Луната и Марс, която се превръща в реалност с всеки изминал ден, необходимостта от системи, които могат да работят ефективно при променени гравитационни полета и екстремни температури, става безценна.
Експеримент с кипене и кондензация
Credits: Purdue University photo/John Underwood
Исам Мудавар, професор по машинно инженерство от семейството на Бети Рут и Милтън Б. Холандър от Purdue, казва: „Ние сме разработили повече от сто години разбиране за това как системите за топлина и охлаждане работят в гравитацията на Земята, но не знаем как работят те в безтегловност.“
Като част от изследователския център Glenn на НАСА, FBCE пристига на космическата станция на 4 август чрез 19-ата мисия за услуги за търговско снабдяване на Northrop Grumman (NG-19) за НАСА. Мисията също така носи допълнителни компоненти за FBCE, който събира данни за космическата станция от август 2021 г.
FBCE се състои от два модула: един за измерване на кипене и един за измерване на кондензация. Настоящата мисия цели да се задълбочи в динамиката на кондензацията в безтегловна среда. Тези експерименти ще останат в орбита до 2025 г., предлагайки безпрецедентна възможност за научната общност да използва този уникален хардуер.
Ключови данни от експеримента
Последствията от констатациите на FBCE не са нищо друго освен революционни.
Те не само обещават да революционизират HVAC системите за лунни и марсиански селища, но също така биха могли да подобрят технологията на космическите кораби, позволявайки им да пътуват на по-големи разстояния чрез използване на иновативни системи за захранване и задвижване.
Кипенето и кондензацията, за разлика от други методи, се очертават като забележително ефективни начини за пренос на топлина в космически кораби, оборудвани с ядрени топлинни или електрически енергийни системи.
FBCE е един от най-обширните и сложни изследователски експерименти на НАСА по физика на течностите. Екипът на Mudawar работи върху него в продължение на 11 години, като си сътрудничи с изследователския център Glenn на НАСА в Кливланд, който проектира и изгражда летателния хардуер.
Екипът на Мудавар подготвя серия от изследователски статии, базирани на данните от FBCE, добавяйки към повече от 60 статии, които са публикували за намалена гравитация и флуиден поток от началото на проекта.
„Готови сме буквално да затворим книгата за цялата наука за потока и кипенето при намалена гравитация“, казва Мудавар.
Източник: InterestingEngineering
