L'équipe FBCE vérifie le module en vue des tests environnementaux d'interférences électromagnétiques. Crédit :NASA
Beaucoup de puissance signifie beaucoup de chaleur.
Les futures missions de la NASA pour explorer la Lune et Mars nécessiteront d'énormes quantités d'énergie électrique et de matériel pour soutenir les astronautes et piloter de nouvelles technologies. Cette montée en puissance, cependant, augmente également la quantité de chaleur générée, puis cette chaleur doit être éliminée pour que tous les systèmes de l'engin spatial puissent fonctionner.
Pour évacuer efficacement la chaleur et réduire la masse du système de refroidissement, La NASA étudie de nouvelles méthodes de transfert de chaleur dans l'espace. L'une des méthodes les plus efficaces pour éliminer la chaleur de sa source est l'ébullition par écoulement, un processus en deux phases qui utilise la chaleur pour faire bouillir un liquide en mouvement jusqu'à ce qu'il le transforme en vapeur, puis éloigne cette vapeur de la source.
La chaleur peut également être transférée en transformant une vapeur en mouvement en un liquide dans un processus appelé condensation en flux. Systèmes de transfert de chaleur à deux phases, comme les réfrigérateurs, sont très efficaces ici sur Terre, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre comment ils fonctionneront en microgravité.
"Parce qu'un mélange liquide/vapeur et une interface se comportent différemment dans l'espace, les scientifiques doivent étudier comment l'ébullition et la condensation changent en microgravité et obtenir les données nécessaires pour appliquer ce que nous avons appris pour concevoir les futurs systèmes de transfert de chaleur, ", a déclaré Nancy Hall, ingénieure du centre de recherche Glenn de la NASA.
Les ingénieurs Jeff Mackey (à gauche) et Monica Guzik (à droite) effectuent des vérifications techniques sur le Fluid Module 2 avant l'assemblage final du matériel. Crédit :NASA
Hall est le chef de projet pour l'expérience d'ébullition et de condensation en flux, ou FBCE, qui s'envolera vers la Station spatiale internationale en août, à bord du vol NG-16 de Northrop Grumman Cygnus.
Construit et testé à la NASA Glenn à Cleveland, Le FBCE mènera diverses expériences sur la station spatiale pour étudier l'ébullition et la condensation en écoulement dans des conditions de microgravité. Cette recherche est un effort conjoint entre Glenn et le laboratoire d'ébullition et d'écoulement biphasique de l'Université Purdue, financé par la Division des sciences biologiques et physiques de la Direction de la mission scientifique de la NASA.
« En ce qui concerne la condensation en microgravité et le transfert de chaleur par ébullition, les données et les modèles sont extrêmement limités, " a déclaré Monica Guzik, Ingénieur en chef de la FBCE. "Cette expérience est essentielle pour les futures missions de la NASA qui nécessitent une efficacité accrue au-delà des systèmes monophasés actuels."
Le FBCE se compose de sept cases, ou modules. Ces modules sont reliés par des câbles de communication de données et d'alimentation électrique. Cinq des modules sont connectés avec des tuyaux flexibles pour permettre la circulation des fluides lors de l'intégration finale. Une fois le matériel installé sur la station spatiale, les astronautes intégreront le FBCE dans le rack intégré de fluides de l'installation de fluides et de combustion. Après avoir réussi les examens de préparation opérationnelle, Le FBCE devrait devenir fonctionnel plus tard cette année. L'expérience sera ensuite exploitée et surveillée par le personnel du Telescience Support Center de Glenn.
"Notre équipe a consacré 10 ans à développer cette expérience, " a déclaré Hall. " Le FBCE est le premier matériel de vol spatial de cette complexité construit en interne à la NASA Glenn en 20 ans. "
