Ученые из Университета Флориды нашли способ лучше управлять топливом и охлаждением в космосе. При дальних полетах каждая капля топлива на счету, а хранить его месяцами и годами непросто: жидкость постепенно испаряется. В основе многих систем — криогенные жидкости: их используют и как топливо, и для охлаждения электроники.
Главная сложность — кипение. Чем сильнее кипит жидкость, тем лучше отводится тепло, но вот при хранении топлива кипение вредит — из‑за него топливо теряется. Инженеры долго считали, что в космосе кипение слабее, потому что там почти нет гравитации и пузырьки не всплывают.
Исследователи изучали, как кипит жидкий азот при пониженной гравитации. Чтобы точнее увидеть влияние гравитации, ученые использовали очень гладкие поверхности — на них нет мелких неровностей, которые сами по себе меняют процесс кипения. Эксперименты проводили во время параболических полетов.
Оказалось, что при некоторых условиях кипение в невесомости даже эффективнее: пузырьки дольше держатся на нагретой поверхности и создают очень тонкий слой жидкости, который лучше передает тепло. Но когда резко снижается предел безопасной температуры — поверхность быстрее становится нестабильной.
Это открытие поможет инженерам точнее проектировать системы для космоса. Например, можно специально делать поверхности такими, чтобы они сдерживали кипение и почти не давали топливу испаряться. Так получится дольше хранить топливо в баках во время долгих миссий.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что первый телескоп с ИИ начал наблюдение за звездами.