Un fluid experimental creat de Airbus va ajunge pe Staţia Spaţială Internaţională

Următoarea misiune de aprovizionare (SpaceX CRS-18) pentru Staţia Spaţială Internaţională (ISS), programată să fie lansată în 21 iulie 2019 de la Cape Canaveral, Florida, va transporta un „motor cu aburi” special. RUBI (Reference mUltiscale Boiling Investigation) este un model experimental realizat pe baza unui fluid dezvoltat de către Airbus pentru Agenţia Spaţială Europeană (ESA), creat pentru a analiza problemele fundamentale de fierbere a fluidelor.

Astronautul ESA Luca Parmitano intenţionează să instaleze RUBI în modulul Columbus al ISS pe timpul misiunii „Beyond”, având o durată de cinci luni (din iulie până în decembrie 2019).

Fluidul experimental va fi apoi operat şi controlat de Centrul Belgian pentru Operaţii şi Suport al Utilizatorilor (B-USOC) de la Bruxelles.

RUBI va studia fenomenele specifice tranziţiei de fază şi de transfer de căldură în timpul evaporării fluidelor până la dimensiuni microscopice şi macroscopice.

Elementul central al RUBI este o celulă umplută cu fluid, care poate fi încălzită şi răcită termoelectric. Procesul de fierbere este apoi declanşat, cu ajutorul unui laser, pe un încălzitor de sticlă acoperit cu metal. Camerele de înaltă rezoluţie înregistrează formarea şi creşterea bulelor de vapori atât în ​​spectrul vizibil, cât şi în cel infraroşu.

Prin preluarea a 500 de imagini pe secundă, camerele RUBI pot crea o reprezentare tridimensională a formelor de bule şi pot analiza distribuţia temperaturii pe încălzire, permiţând oamenilor de ştiinţă să determine, cu precizie, condiţiile de evaporare şi densitatea fluxului de căldură. Procesul de fierbere poate fi controlat sistematic folosind un electrod de înaltă tensiune (până la 15.000 de volţi) şi o buclă de convecţie reglabilă.

Datorită efectului gravitaţiei, pe timpul încălzirii, pe Pământ se formează numai bule mici, care se desprind rapid de pe suprafaţa încălzită, mascând astfel alte efecte fizice. Oamenii de ştiinţă doresc să optimizeze modelele numerice ale procesului de fierbere cu o serie de teste efectuate în condiţii de gravitaţie zero şi testele de referinţă corespunzătoare de pe Pământ.

În viitor, acest lucru ar putea contribui la producerea de aparate de uz casnic mai eficiente şi mai ecologice (plite, radiatoare) şi schimbătoare de căldură pentru procesele de producţie industrială.

O provocare specială pentru echipa industrială condusă de Airbus a fost aceea de a micşora RUBI până la dimensiunea unei cutii pentru încălţăminte (40 x 28 x 27 cm), cântărind doar 34 kg, adecvată astfel pentru utilizare în spaţiu. Prin comparaţie, o instalare terestră a unui laborator echivalent ar avea dimensiunea aproximativă a unui dulap (2 x 1 x 1 m) şi ar cântări aproximativ 300 kg.