Hodně energie s sebou nese i hodně tepla. Budoucí mise k průzkumu Měsíce a Marsu budou vyžadovat extrémní množství elektrické energie pro součástky a přístroje umožňující podporu života astronautů i testy nových technologií. Tento zvýšený odběr energie však také zvýší množství generovaného tepla, které pak musí být odvedeno pryč, aby mohly všechny systémy dál fungovat. Aby byl zajištěn účinný odvod tepla a snížila se hmotnosti chladicího systému, hledá NASA nové cesty. Jednou z nejefektivnějších metod pro odvod tepla od jeho zdroje je tzv. „flow boiling“. Jde o dvoufázový proces, který používá teplo k ohřevu proudu tekutiny, která poté začne vřít. Toto plynné skupenství je pak odvedeno pryč od zdroje tepla.

Příprava zařízení FBCE (Flow Boiling and Condensation Experiment)
Zdroj: https://artsandculture.google.com/

Teplo může být přesměrováno také přechodem proudící páry zpět na kapalinu metodou „flow condensation“. Dvoufázové systémy pro převod tepla jsou na zemi velmi efektivní, ale vědci zatím nemají jistotu, zda to bude platit i pro prostředí mikrogravitace. „Jelikož se směsi plynů a kapalin v kosmickém prostoru chovají odlišně. Vědci potřebují studovat, jak se var a kondenzace mění v mikrogravitaci. Získají tak data nezbytná pro aplikaci toho, co jsme se naučili, do budoucích systémů pro odvod tepla,“ říká Nancy Hall z Glennova střediska a projektová manažerka experimentu FBCE (Flow Boiling and Condensation Experiment), který se na ISS dostal na palubě lodi Cygnus v rámci mise NG-16.

FBCE (Flow Boiling and Condensation Experiment)
Zdroj: https://www.nasa.gov/

O jeho stavbu a testy se postarali experti z Glennova střediska. FBCE má na ISS provádět různé experimenty zaměřené na metody flow boiling a flow condensation v podmínkách mikrogravitace. Výzkum je společným projektem mezi Glennovým střediskem a Boiling and Two-Phase Flow Laboratory na Purdue University, financování pak zajišťuje divize bilogických a fyzikálních věd z ředitelství vědeckých misí NASA.

„Co se týče kondenzace v mikrogravitaci a přenosu tepla metodou flow boiling, jsou naše data výpočetní modely mimořádně omezené,“ přiznává Monica Guzik, hlavní inženýrka FBCE a dodává: „Tento experiment je kriticky důležitý pro budoucí mise, které vyžadují vyšší efektivitu, kterou už současné jednofázové systémy nezvládnou.“ FBCE tvoří sedm modulů, které jsou propojeny kabely pro přenos dat a dodávky elektrické energie. Pět modulů je propojeno ohebnými hadicemi pro cirkulaci kapalin. Až bude zařízení instalováno na své místo, zapojí jej astronauti do zařízení Fluids Integrated Rack, které je součástí Fluids and Combustion Facility.

FBCE (Flow Boiling and Condensation Experiment)
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Po zhodnocení připravenosti k provozu by se mohl podle aktuálních odhadů FBCE dostat do činnosti v průběhu letošního roku. Průběh experimentu budou sledovat a řídit experti z Telescience Support Center na Glennově středisku. „Náš tým věnoval 10 let vývoji tohoto experimentu,“ říká Hall a dodává: „FBCE je první takto komplexní kosmické zařízení, které bylo za posledních 20 let postaveno na Glennově středisku.“

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www1.grc.nasa.gov/wp-content/uploads/FBCE-logo_300x300.fw_.png
https://artsandculture.google.com/…2%7D%7D
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/grc-2019-c-03694.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/img_1098_0.jpg