Исследования на борту МКС открывают новые перспективы повышения безопасности космических аппаратов
Европейские ученые проводят уникальный эксперимент на Международной космической станции (МКС), изучая процесс конденсации жидкостей в условиях микрогравитации. Их цель — разработать методы улучшения охлаждения электронных устройств космического оборудования, обеспечивающие безопасность экипажа и надежность полетов.
Эксперимент, получивший название Condensation on Fins, проходит внутри специального устройства Heat Transfer Host 2, установленного в лаборатории Европейского модуля Колумбус. Цель исследования заключается в изучении влияния капиллярного давления на процессы образования пленки жидкости в отсутствие гравитации.
Финские исследователи утверждают, что микрогравитация значительно меняет поведение жидких и газообразных сред относительно условий Земли. Эти изменения оказывают значительное влияние на эффективность теплообменников и теплообмена в целом. Понимание механизмов, происходящих в пространстве, позволит создать более эффективные системы управления температурой на космических кораблях.
Одним из ключевых элементов эксперимента является использование алюминиевого сплава специальной формы. Этот сплав позволяет ученым визуализировать процесс распределения влаги по поверхности материала, что невозможно воспроизвести в земных условиях.
По словам руководителя проекта, доктора Андре Глушчука из Центра исследований и инженерии в области технологий пространства Университета Брюсселя, сегодняшняя технология проектирования тепловых систем основана на знаниях, полученных на Земле. Однако, как подчеркивает ученый, существующие стандарты оказываются неэффективными в условиях невесомости.
«Мы пытаемся создать принципиально новый подход к проектированию систем охлаждения электроники на орбитальных аппаратах, — объясняет доктор Глушчук. — Это позволит нам избежать перегрева приборов и повысить общую надежность систем жизнеобеспечения».
Кроме того, наблюдения показывают, что жидкость притягивается к холодным поверхностям, обеспечивая равномерное распределение тепла. Данный феномен ранее не наблюдался в наземных исследованиях и представляет собой фундаментальное открытие, способствующее созданию новых конструкций теплообменников.
Исследователи рассчитывают объединить полученные данные в единую теоретическую модель, применимую ко всем ситуациям и материалам. Такое решение существенно упростит проектирование систем охлаждения будущих поколений космических кораблей.
Эта работа открывает путь к повышению надежности эксплуатации электрооборудования и систем поддержки жизнедеятельности космонавтов на борту космических станций и межпланетных миссий. Дальнейшие разработки позволят снизить риск отказов техники и обеспечить максимальную безопасность экипажей в долгосрочных полетах.