NASA dąży do utrzymania stabilności paliwa w stanie ciekłym poprzez eksperyment Zero Boil-Off podczas misji NG-23.
Misje kosmiczne polegają na wykorzystaniu cieczy kriogenicznych — ekstremalnie zimnych cieczy, takich jak ciekły wodór i tlen — zarówno do napędu, jak i do systemów podtrzymywania życia. Paliwa te muszą być utrzymywane w ultra-niskich temperaturach kriogenicznych, aby pozostały w formie ciekłej; jednakże, promieniowanie słoneczne i inne źródła ciepła zwiększają tempo parowania cieczy i powodują wzrost ciśnienia w zbiorniku magazynującym.<br /> Obecne metody przechowywania wymagają wentylacji kriogenicznego propelentu do przestrzeni kosmicznej, aby kontrolować ciśnienie w zbiornikach paliwowych.<br /> Eksperyment ZBOT-NC NASA to kontynuacja badań nad zerowym parowaniem, które gromadzą kluczowe dane w celu optymalizacji systemów przechowywania paliw na potrzeby misji kosmicznych. Eksperyment wyleci na pokładzie 23 misji zaopatrzeniowej Northrop Grumman do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.<br /> Nawet przy wielowarstwowej izolacji, ciepło nieuniknionie przenika do kriogenicznych zbiorników paliwa z otaczających struktur i środowiska kosmicznego, powodując wzrost temperatury cieczy oraz związany z nim wzrost tempa parowania. Z kolei w ciśnieniu wewnątrz zbiornika wzrasta. Proces ten nazywany jest "parowaniem", a wzrost ciśnienia w zbiorniku nazywany jest "autopodnoszeniem ciśnienia".<br /> Wentylacja nadmiaru gazu do otoczenia lub przestrzeni kosmicznej, gdy ten proces występuje, jest bardzo niepożądana i staje się kluczowa dla misji na dłuższe dystanse. Jeśli członkowie załogi używaliby obecnych metod przechowywania paliwa w trakcie wieloletniej wyprawy na Marsa, całe paliwo mogłoby zostać utracone wskutek parowania przed zakończeniem podróży.<br /> Eksperymenty ZBOT NASA badają aktywne metody kontrolowania ciśnienia, aby wyeliminować marnotrawne wentylowanie paliwa. W szczególności oceniane i testowane są aktywne metody kontroli przy użyciu mieszania strumieni i innych technik w serii eksperymentów ZBOT.<br /> ZBOT-NC bada, w jaki sposób gazy niekondensujące (NCGs) wpływają na zachowanie zbiornika paliwowego, gdy są obecne w systemach statków kosmicznych. NCGs nie przechodzą w stan ciekły przy warunkach pracy zbiornika i mogą wpływać na ciśnienie w zbiorniku.<br /> Badanie, które prowadzone jest z Centrum Badań Glenn, będzie działało wewnątrz Szkatułki Nauk Mikrograwitacyjnych na pokładzie stacji kosmicznej, aby zbierać dane na temat sposobu, w jaki NCGs wpływają na zachowanie lotnych cieczy w mikrograwitacji. Jest to część wysiłku na rzecz rozwoju technologii zarządzania cieczą kriogeniczną i pomocy NASA w lepszym zrozumieniu zachowania cieczy w niskiej grawitacji.<br /> Naukowcy będą mierzyć ciśnienie i temperaturę, badając, w jaki sposób te gazy zmieniają tempo parowania i kondensacji. Poprzednie badania wskazują, że gazy te tworzą bariery, które mogą zmniejszać zdolność zbiornika do utrzymania odpowiedniej kontroli ciśnienia — co może stanowić poważny problem w przypadku długotrwałych misji kosmicznych.<br /> Badania bezpośrednio wspierają misje na Marsa i inne długoterminowe podróże kosmiczne, pomagając inżynierom projektować bardziej wydajne systemy przechowywania paliwa i przyszłe magazyny kosmiczne.<br /> Znalezione wyniki mogą również przynieść korzyści przyrządom naukowym na teleskopach i sondach kosmicznych, które polegają na cieczy kriogenicznej, aby utrzymać ekstremalnie niskie temperatury wymagane do ich działania.<br /> Badania mogą poprawić modele projektowania zbiorników dla zastosowań medycznych, przemysłowych oraz w produkcji energii, które zależą od długoterminowego przechowywania kriogenicznego na Ziemi.
Vielen Dank, dass Sie den Artikel gelesen haben! Beobachten Sie uns unter Google Nachrichten.
