Forskere forbereder et ISS-eksperiment for at studere, hvordan dråber dannes i rummet

I en igangværende søgen efter at forstå de fysiske fænomener, der forekommer i mikrogravitationsmiljøer, forbereder forskere et nyt eksperiment for at studere, hvordan dråber dannes i rummet. Denne forskning har til formål at kaste lys over de grundlæggende processer involveret i dråbedannelse, fordampning og sammensmeltning, som har betydelige implikationer inden for områder som mikrofluidik, forbrænding og sprøjteteknologi.

Eksperimentet, kaldet "Droplet Formation and Evaporation in Microgravity (DropletFEM) Experiment," vil blive udført ombord på Den Internationale Rumstation (ISS) af et team af forskere ledet af Prof. Dr.-Ing. Alexander Vogel fra universitetet i Bremen i Tyskland. DropletFEM-projektet er støttet af German Aerospace Center (DLR) og European Space Agency (ESA).

Forstå dråbeadfærd i mikrotyngdekraft:

I rummet skaber fraværet af opdriftsdrevet konvektion et unikt miljø, hvor dråber opfører sig anderledes sammenlignet med deres adfærd på Jorden. DropletFEM-eksperimentet har til formål at undersøge disse forskelle og få en dybere forståelse af dråbedynamik under mikrogravitationsforhold.

Eksperimentet går ud på at observere og analysere dråber af forskellige væsker, herunder vand, ethanol og olier, når de dannes og manipuleres inde i en mikrofluidisk chip. Ved præcist at kontrollere strømningshastigheder, temperaturer og andre eksperimentelle parametre kan forskere fange billeder og data i høj opløsning for at studere dråbekarakteristika, såsom størrelse, form og hastighed.

Implikationer for videnskab og teknologi:

Den viden opnået fra DropletFEM-eksperimentet vil bidrage til at fremme vores forståelse af væskefysik i mikrogravitation og dens indvirkning på forskellige videnskabelige og teknologiske anvendelser:

Mikrofluidik:Undersøgelsen af ​​dråbedannelse og adfærd i mikrotyngdekraft kan give værdifuld indsigt til design af mikrofluidiske enheder, der bruges inden for områder som bioteknologi, lægemiddellevering og kemisk syntese.

Forbrænding:At forstå, hvordan dråber opfører sig i miljøer med mikrotyngdekraft, er afgørende for at optimere forbrændingsprocesser i rumfartøjer, reducere brændstofforbruget og forbedre fremdriftseffektiviteten.

Sprøjteteknologi:Den viden, der opnås ved at studere dråbedannelse, kan bidrage til udviklingen af ​​forbedrede sprøjteteknologier, der bruges i industrier som landbrug, fremstilling og brandbekæmpelse.

DropletFEM-eksperimentet vil give kritiske data og indsigter, der vil fremme vores forståelse af dråbedynamik og deres anvendelser i rum og terrestriske miljøer. Resultaterne opnået fra denne forskning vil gavne videnskabelige samfund, industrier og rumorganisationer involveret i mikrofluidik, forbrænding og sprøjteteknologi.

Eksperimentet er i øjeblikket under forberedelse og test på universitetet i Bremens rumteknologiske laboratorier. Det er planlagt til at blive transporteret til ISS i de kommende måneder, hvor astronauter vil udføre eksperimenterne efter den detaljerede protokol leveret af forskerholdet. Det videnskabelige samfund afventer spændt de data og opdagelser, som DropletFEM-eksperimentet vil bringe til forkant med forskning i mikrogravitation.