Лента TH Новости Освоение космоса



Электрогидродинамическая система охлаждения

∴ 189

На пути к Марсу космонавтов ожидают: радиация, отсутствие нагрузки, перепад температур. И для последнего есть решение.

1482

Земные бактерии могут выжить на Энцеладе, в то время как люди могут умереть и внутри космического корабля. Когда астронавты отправятся на Марс, сохранение их прохлады будет серьезной проблемой. Поэтому команда инженеров-механиков из Вустерского политехнического института (WPI) во главе с Джамалом Ягоби работает над новой системой электрического охлаждения, в которой нет движущихся частей. Прототип был доставлен и протестирован на борту МКС. Доказано, что он способен охлаждать помещение без шума или вибраций. Отличное решение, если захотите построить личную космическую станцию.

Тепло является одной из самых больших и стойких угроз для космических путешествий. Конечно, космический корабль, передвигающийся в тени, теоретически подвергается температурам на сотни градусов ниже нуля. Но реальная проблема это именно высокие температуры. При воздействии солнечного света корабль быстро нагревается до температуры кипения воды, если его поверхность не будет отражающей.

Но большая проблема заключается в том, что пространство – это вакуум, а космический корабль – гигантская термос-колба. Также, космический аппарат производит много тепла от своих энергетических систем, электроники, механических частей и даже тел астронавтов. И поскольку все они окружены вакуумом, то астронавтам крайне сложно избавиться от этого тепла.

Вместо этого тепло необходимо грамотно перенести на радиаторы, которые отведут его в космос. Один из недостатков заключается в том, что существующие системы не так эффективны, как могли бы быть. А их насосы и двигатели генерируют шум и вибрации, которые создают дополнительные проблемы. Таким образом, более простая, более тихая система, использующая меньше энергии, будет иметь больше преимуществ. С учетом планов НАСА, это крайне востребованная система в рамках космической экспансии.

Когда вы находитесь в космосе, вы не можете открыть окно и выпустить избыток тепла. Когда мы будем колонизировать космос, то космические корабли будут буквально напичканы электроникой под завязку. Кроме того, мы же будем использовать более современную электронику, и производить намного больше тепла. Вот почему нам нужно разработать технологию охлаждения. Независимо от того, путешествуете ли вы на Марс или выполняете любую другую миссию за пределами Земли, вы должны иметь охлаждающие устройства, которые являются очень эффективными, долговечными и не механическими, и которые требуют минимальной мощности для работы.Джамал Якоби, автор данного проекта.

Получив название «Электрогидродинамически управляемый поток жидкости в параллельных микротрубках», эксперимент WPI уже был испытан на самолетах с нулевой гравитацией в 2012 и 2013 годах. Новая версия была отправлена на МКС на борту космического корабля SpaceX Dragon в феврале 2017 года, где она будет действовать до августа. Аппарат будет заменен в 2021 году более сложной версией, которая, как ожидается, обойдется примерно в 10 миллионов долларов США и, как ожидается, будет работать около года во время тестирования.

Как и в прототипе, новая система использует электрически заряженные жидкости для охлаждения, но вместо использования электрических полей для простой циркуляции жидкости новая версия использует двухфазную нехарактерную ЭДК насосную систему с секцией конденсатора и кипящей секцией. Согласно WPI, процесс кипения позволяет поглощать больше тепла, как в бытовом холодильнике. Затем конденсат проходит через радиатор, который выводит тепло в космос.
Если ранее космос казался человеку загадкой, то теперь мы используем его как утилизатор тепла. А самые сокровенные его тайны – воссоздаем в лабораториях.

Помимо использования на космических станциях и будущих пилотируемых миссиях на Марс, команда также рассматривает эту технологию как неотъемлемый инструмент для спутников и глубинных космических зондах, а также в промышленных системах охлаждения и обогрева, вентиляции, кондиционирования и охлаждения на Земле.

Филипп Дончев