Stryger vanskelighederne ved at flytte væsker i rummet

Væske strømmer ned ad bakke - det gør det i hvert fald på Jorden. Væskebevægelse bliver meget mere kompliceret i rummet, og det skaber udfordringer for systemer, der er afhængige af at pumpe væsker rundt til termisk styring, motor drivmidler og andre funktioner.

En undersøgelse ombord på Den Internationale Rumstation undersøger bevægelige væsker med magnets kraft i stedet for at bruge pumper med mekaniske bevægelige dele. Ferrofluider indeholder små jernoxidpartikler, der kan magnetiseres. Til PAPELL -eksperimentet, forskere bruger et elektromagnetisk felt til at manipulere og flytte disse ferrofluids under en række forskellige forhold. Kameraer og sensorer overvåger væskernes bevægelse på tværs af net på elektromagneter og gennem rør.

"Mekaniske komponenter udgør altid en risiko for fejl, et problem, der skal undgås ved rummissioner, især lange, "siger Franziska Hild, et af holdet på 30 studerende ved University of Stuttgart's Small Satellite Student Society (KSat e. V.), der udviklede og gennemfører undersøgelsen. "Brug af en ikke-mekanisk pumpe forlænger systemets levetid, tillader dets anvendelse på langsigtede missioner til termisk eller drivstofforvaltning. "

Pålidelig, effektiv pumpning og andre væsketransportopgaver er særlig vigtige i designet af næste generations rumkøretøjer. Evnen til at flytte væsker jævnt fra et sted til et andet i mikrogravity kunne eliminere mange potentielle rynker i rumforskning.

Den nøjagtige opførsel af en væske under magnetisk påvirkning i mikrogravitation er en del af undersøgelsen, tilføjer Manfred Ehresmann, en anden af ​​efterforskerne. "I øjeblikket, vi er usikre på, om mikrogravitation vil øge eller reducere magnetpumpens ydeevne. Nemmere bevægelse i mikrogravity kan hjælpe med at bevæge enkelte dråber, eller hindre vores manipulationsevne ved at øge afstanden til elektromagneterne. "

Ud over at fremme teknologien til design af denne nye klasse af pumper i rummet, PAPELL kan hjælpe med at løse andre rumbaserede væsketransportproblemer, siger efterforsker Kira Grunwald. En slidstærk, lav vibration, og pumpesystem med lav vedligeholdelse kan forbedre rumstations ydelse og forventede levetid, satellitter og rumteleskoper.

Pumper, der kræver lidt vedligeholdelse og har forlænget driftstid, har også mange potentielle applikationer på Jorden, f.eks. til pumpning af vand i fjerntliggende områder. Det lavere støjniveau for magnetiske pumper forbedrer også sikkerheden og komforten på arbejdspladsen, uanset om det er i rummet eller på jorden.

Denne undersøgelse blev sponsoreret af ISS National Lab, som ledes af Center for Advancement of Science in Space (CASIS). Eksperimentet bruger en NanoLab -platform inde i et NanoRacks -modul ombord på rumstationen.