p Às vezes, a melhor solução para um problema complexo é a mais simples. Essa é a abordagem que a equipe de Estruturas Capilares para Suporte de Vida de Exploração (Estruturas Capilares) adotou ao projetar a investigação da física dos fluidos a bordo da Estação Espacial Internacional. A investigação das Estruturas Capilares usa ação capilar, ou a capacidade de um líquido fluir através de espaços estreitos, como pequenos tubos, para mover líquidos e gases na microgravidade, uma tarefa que não pode ser testada no ambiente gravitacional da Terra. p A tecnologia de suporte à vida a bordo de qualquer espaçonave é de vital importância, especialmente quando as tripulações se afastam da Terra e vão para o espaço profundo. Muitos sistemas de suporte de vida funcionam de maneira diferente no ambiente de microgravidade da estação espacial do que na Terra, incluindo a forma como os líquidos se acumulam e se movem pelas superfícies.

p Atualmente, os sistemas de suporte de vida a bordo da estação espacial requerem equipamento especial para separar líquidos e gases. Esta tecnologia utiliza peças giratórias e móveis que, se quebrado ou de outra forma comprometido, pode causar contaminação e / ou falha do sistema. A investigação de Estruturas Capilares estuda um novo método de reciclagem de água e remoção de dióxido de carbono usando estruturas projetadas em formatos específicos para gerenciar misturas de fluidos e gases em microgravidade.

p Ao contrário do caro, processos baseados em máquina atualmente em uso a bordo da estação, o equipamento de estruturas capilares é composto por pequenos, Formas geométricas impressas em 3-D de tamanhos variados que se encaixam no lugar.

p O impacto desta pesquisa também pode beneficiar aqueles que estão na Terra. A pesquisa reunida durante esta investigação vai nos ensinar sobre o uso da geometria para otimizar a evaporação, sistemas de recuperação de água mais eficientes, métodos de purificação passiva, outras abordagens de processamento de água na Terra.

p A primeira desta investigação de duas partes concentra-se na evaporação, um processo que é especificamente influenciado pela gravidade e que não é óbvio no ambiente de microgravidade do espaço.

p "Se você pudesse fazer evaporação controlável no espaço, você poderia fazer todos os tipos de coisas ", disse Mark Weislogel, um dos principais investigadores do projeto. "Você poderia evaporar a urina e recuperar toda a água. Tudo isso. Se você tivesse uma maneira de segurar o líquido de forma passiva, sem partes móveis como uma poça na terra, mas no espaço, então você poderia fazer muito processamento exclusivo, com segurança e sem manutenção. "

p Os membros da tripulação preencherão cada estrutura enquanto as equipes de pesquisa no terreno observam o comportamento dos líquidos durante alguns dias por meio de fotografia de lapso de tempo. Os resultados da investigação podem levar ao desenvolvimento de novos processos simples, confiável, e altamente confiável no caso de uma falha elétrica ou outro mau funcionamento do sistema mecânico.

p "Vamos obter informações detalhadas sobre como o líquido evapora das estruturas, "disse Kyle Viestenz, co-investigador do projeto. "As estruturas são configuradas para ter geometrias diferentes, ângulos diferentes, alturas diferentes, todos esses parâmetros diferentes que estamos variando entre essas estruturas para obter dados quantitativos de evaporação em baixa gravidade. "

p A segunda parte da investigação demonstra o uso de fluidos em um sistema de remoção de dióxido de carbono, denominado sistema de adsorvente líquido de dióxido de carbono. Este sistema usa uma rede de "quedas d'água" para trazer um sorvente líquido, ou um material usado para absorver gases, em contato com o ar, permitindo que o dióxido de carbono seja levado pelo líquido. Claro, em um ambiente de microgravidade, o líquido não "cai, "mas é impulsionado por forças de tensão superficial geradas passivamente pela geometria única da superfície das estruturas capilares.

p Também composto por estruturas capilares impressas em 3-D, esta parte da investigação é otimizada para que os líquidos fluam através das estruturas, em vez de simplesmente evaporar.

p "Uma das coisas necessárias para remover o dióxido de carbono do ar seria dividir o fluido em vários canais para obter uma área de superfície elevada para a reação, "disse Viestenz." Nesta investigação, vamos dividir o fluxo em várias passagens paralelas abertas e recolhê-las novamente - algo que não foi feito antes e será um longo caminho para demonstrar esse tipo de tecnologia. Os resultados são amplamente aplicáveis ​​a combustíveis líquidos, propelentes, e refrigerantes, bem como uma miríade de operações de gestão de água passiva para suporte de vida "