p As pessoas que projetam espaçonaves devem priorizar dois fatores:reduzir o peso e controlar as temperaturas extremas. p Um novo experimento projetado pelos engenheiros da Purdue University aborda ambos os problemas. O Experimento de Condensação e Ebulição de Fluxo (FBCE), que chegou à Estação Espacial Internacional na quinta-feira (12 de agosto), em breve avançará a ciência da transferência de calor na microgravidade.

p "Veículos como o ônibus espacial usavam refrigeração monofásica, que circula o líquido através de tubos para remover o calor dos aviônicos, "disse Issam Mudawar, a Betty Ruth e Milton B. Hollander Family Professor de Engenharia Mecânica, e o investigador principal do FBCE. "Mas esses sistemas são complexos e adicionam muito peso à espaçonave. O que temos explorado é o uso de fluxo de duas fases, o que é mais eficiente e reduz o tamanho do hardware de resfriamento. "

p O fluxo de duas fases se refere a duas fases da matéria - líquido e vapor - que acontecem durante a ebulição e condensação. Em um processo conhecido como "ebulição em fluxo, "um líquido especializado flui por uma fonte de calor, o que faz com que o líquido ferva e crie bolhas. Essas bolhas de vapor passam pela fonte de calor, rejeite o calor, e, em seguida, condensar de volta ao líquido, que recircula constantemente em um sistema fechado.

p É um processo altamente eficiente e bem estudado, mas um aspecto permanece desconhecido:o fluxo de ebulição no espaço é tão eficiente quanto o fluxo de ebulição na Terra?

p Para encontrar a resposta, Mudawar formou uma parceria de pesquisa com o Glenn Research Center da NASA. Sua equipe projetou e construiu um experimento para testar o fluxo de ebulição e condensação em microgravidade, e em 2012 a equipe o enviou no "cometa do vômito, "um avião que simula períodos de 15-17 segundos de microgravidade voando para cima e para baixo em parábolas.

p "Descobrimos que em certas taxas de fluxo, a microgravidade realmente reduziu a quantidade de fluxo de calor em até 50%, "Mudawar disse.

p Em colaboração com colegas do Glenn Research Center, A equipe de Mudawar continuou a ajustar vários fatores no processo, e nos próximos anos, enviou o experimento várias vezes em voos parabólicos com Zero Gravity Corporation (ZERO-G). Os alunos do Purdue estavam a bordo para operar o equipamento.

p "Nosso objetivo sempre foi atingir as especificações de projeto para que o experimento realmente fosse realizado no espaço, "Mudawar disse.

p Os pesquisadores tiveram seu desejo realizado no início deste ano. Mudawar e seus colegas do Glenn Research Center estavam trabalhando em uma versão menor do experimento para caber em um rack específico na Estação Espacial Internacional. Em março, eles confirmaram que este novo módulo de experimento, FBCE, havia passado por todas as avaliações de segurança e prontidão da NASA e estava pronto para ser lançado.

p "Esta não é uma tarefa pequena, "Mudawar disse." Cada membro estrutural precisa ser otimizado para peso e tamanho. Cada parafuso deve ser avaliado e certificado. Na verdade, é uma boa preparação para tentar tornar as futuras espaçonaves mais leves, que é o que estamos tentando realizar! "

p Na terça-feira, um foguete Antares lançado do espaçoporto regional do Meio Atlântico na Ilha Wallops, Virgínia. No topo do foguete estava uma espaçonave Northrop-Grumman Cygnus carregando 3, 000 libras de suprimentos para os astronautas a bordo da ISS, bem como o FBCE e três outros experimentos científicos. Cygnus atracou com o ISS na quinta-feira. Os astronautas irão em breve operar o equipamento científico por meio de análises de prontidão operacional e, ainda este ano, começará a conduzir o experimento.

p "Este é realmente um marco para a pesquisa espacial de Purdue, "Mudawar disse." Eu tive 14 Ph.D. alunos e um aluno de mestrado trabalharam comigo neste projeto na última década. E a parceria com o Glenn Research Center tem sido uma parceria perfeita. Este será o maior experimento de mudança de fase já realizado no espaço. Esperançosamente, o que aprendemos com este experimento pode ser usado para tornar as futuras espaçonaves mais eficientes, e nos permite ir para a lua, Marte e além. "