p Os astronautas vão para o espaço desde 1961, mas eles ainda não têm uma geladeira para manter os alimentos resfriados em longas missões à lua ou a Marte. p Por meio de experimentos conduzidos em microgravidade, uma equipe de engenheiros da Purdue University, Air Squared Inc., e a Whirlpool Corporation mostrou que um protótipo desenvolvido por eles poderia superar os desafios de fazer uma geladeira tradicional funcionar no espaço tão bem quanto na Terra.

p A comida enlatada e seca que os astronautas comem atualmente durante as missões tem uma vida útil de apenas cerca de três anos. O projeto da equipe, financiado pelo programa Small Business Innovation Research (SBIR) da NASA, visa dar aos astronautas um suprimento de alimentos que pode durar de cinco a seis anos.

p No início deste mês, a equipe fez três experimentos para testar vários aspectos do projeto da geladeira a bordo de um avião especialmente projetado que voou em microgravidade 30 vezes - em intervalos de 20 segundos - durante cada um dos quatro voos. O avião, Laboratório de pesquisa sem peso exclusivo da Zero Gravity Corporation (ZERO-G), é o único espaço de teste desse tipo nos Estados Unidos.

p Os dados analisados ​​até agora dos experimentos nos voos, apoiado pelo programa de Oportunidades de Voo da NASA, indicam dois grandes sucessos do protótipo da equipe. Primeiro, o protótipo pode operar tão bem na microgravidade quanto no solo. Segundo, a equipe determinou que o protótipo não tinha maior probabilidade de inundar na microgravidade do que na gravidade normal. O derramamento de líquido pode danificar o refrigerador.

p A equipe continua analisando os dados de voo coletados.

p “Queremos um ciclo de refrigeração que seja resistente à gravidade zero e trabalhe com especificações normais, "disse Eckhard Groll, professor e chefe da Escola de Engenharia Mecânica de Purdue. "Nossa análise preliminar mostra claramente que nosso projeto permite que a gravidade tenha menos impacto nesse ciclo."

p Um design de geladeira espacial promissor

p Os pesquisadores não são os primeiros a tentar construir uma geladeira como as usadas na Terra para missões espaciais, mas eles estão entre os poucos que tentaram desde que os astronautas caminharam na Lua em 1969. Embora experimentos com refrigeradores já tenham ocorrido no espaço antes, ou eles não funcionaram muito bem ou eventualmente quebraram.

p Na prática, o projeto da geladeira resfriaria os alimentos por meio de um ciclo de compressão de vapor, semelhante ao processo que uma geladeira típica usa na Terra, mas sem a necessidade de óleo. Ter um ciclo de compressão de vapor sem óleo remove as preocupações sobre o óleo não fluir para onde deveria em gravidade zero.

p O protótipo da equipe é do tamanho de um micro-ondas, ideal para potencialmente caber nos sistemas de rack da Estação Espacial Internacional, Racks EXPRESS, que armazenam cargas úteis de experimentos de pesquisa. A Air Squared construiu o protótipo e o compressor livre de óleo dentro, que atua como o coração da geladeira.

p Os experimentos da equipe tiveram como objetivo testar uma hipótese comum de que empurrar o líquido refrigerante por um ciclo de compressão de vapor em uma velocidade mais alta reduziria os efeitos da gravidade no desempenho do refrigerador. Uma análise detalhada dos dados mostrará se a restrição dessas velocidades de alto fluxo e a grande queda de pressão que elas criam podem ser removidas, o que poderia melhorar o desempenho do refrigerador, economizando energia.

p Dois experimentos construídos por pesquisadores da Purdue voaram com o experimento do protótipo para avaliar como a microgravidade afetou o desempenho do projeto e a suscetibilidade à inundação de líquidos. A Whirlpool Corporation forneceu componentes para os experimentos da geladeira, bem como experiência em como integrar esses componentes, execute os experimentos e empacote o protótipo de uma forma que atenderia aos requisitos para uso em um ambiente de microgravidade de longo prazo, como a Estação Espacial Internacional.

p Testando um refrigerador para espaço enquanto ainda está na Terra

p Antes dos voos, Os pesquisadores do Purdue mostraram por meio de um dos experimentos que um ciclo de compressão de vapor sem óleo pode operar em diferentes orientações - até mesmo de cabeça para baixo. Se uma geladeira pode operar em qualquer posição, as tripulações espaciais não teriam que se preocupar em ter certeza de que a geladeira está com o lado certo para cima em um patamar.

p "O fato de os ciclos de refrigeração operarem continuamente em microgravidade durante os testes sem problemas aparentes indica que nosso projeto é um bom começo, "disse Leon Brendel, um Purdue Ph.D. estudante de engenharia mecânica. "Nossa primeira impressão é que a microgravidade não altera o ciclo de maneiras que não conhecíamos quando testamos os efeitos da gravidade no design do refrigerador no solo, girando-o e inclinando-o."

p Groll, Brendel e Paige Beck, um júnior de Purdue com especialização em engenharia mecânica, conduziu os experimentos nos voos, junto com membros da equipe da Air Squared e Whirlpool Corporation. Para cada voo, o avião realizou 30 parábolas, incluindo marciano, lunar e microgravidades.

p "Flutuar com os experimentos é como nadar, exceto que você não tem resistência ao seu redor e tem que trabalhar para obter os dados ao mesmo tempo. Foi muito divertido, mas eu tinha que me lembrar de não ficar presunçoso, "disse Beck, que teve o desafio de se manter no lugar para coletar dados de um experimento em intervalos regulares e, simultaneamente, gravar suas ações em um microfone.

p Outras tarefas desafiadoras envolveram alterar rapidamente os parâmetros entre as parábolas ou girar levemente uma válvula de agulha enquanto flutuava.

p "Às vezes eu era muito lento. Mas você aprende à medida que avança, e obtivemos com sucesso os dados de que precisávamos, "Brendel disse.

p A equipe estará concluindo a análise de dados nas próximas semanas.