Investigación sobre tecnología de refrigeración a bordo de la ISS

Crédito de medios: Imagen cortesía de la NASA.

29 de agosto de 2023

Instalación de vuelo Wallops (VA), 29 de agosto de 2023 – ¿Qué pasa si la microgravedad es la clave para prevenir el sobrecalentamiento de la electrónica avanzada? Esa es una idea detrás de una investigación patrocinada por el Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional (ISS) que recientemente se lanzó a la estación en la 19ª misión de Servicios de Reabastecimiento Comercial (NG-19) de Northrop Grumman. Esta semana, la tripulación de la ISS está trabajando en el experimento, cuyo objetivo es mejorar la eficiencia de los dispositivos de transferencia de calor utilizados en diversas tecnologías, desde las computadoras portátiles hasta el Telescopio Hubble de la NASA.

Los heatpipes dependen de la compleja interacción entre las fases de vapor y líquida dentro de un sistema sellado, una dinámica que puede afectar fuertemente su rendimiento. Sobre la base de investigaciones anteriores sobre la estación espacial, los investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer (RPI), con el apoyo del socio de implementación del laboratorio nacional de la ISS, Tec-Masters, Inc., están aprovechando la microgravedad para comprender mejor las interfaces vapor-líquido de las mezclas orgánicas utilizadas en calor. tuberías, lo que podría conducir a una mejora de su eficiencia.

La investigación, financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF), podría desbloquear descubrimientos que allanaran el camino para la innovación en varios campos, incluidos la energía, la manufactura y la exploración espacial. Los heatpipes desempeñan un papel vital en la refrigeración de dispositivos electrónicos, pero sus usos no terminan ahí. También se utilizan en satélites e incluso en vehículos exploradores de Marte.

"A medida que los dispositivos electrónicos continúan reduciéndose de tamaño y al mismo tiempo generan más energía, y las tecnologías para misiones espaciales a largo plazo requieren la máxima confiabilidad y un mantenimiento mínimo, la refrigeración eficiente se vuelve primordial para evitar el sobrecalentamiento y garantizar un rendimiento óptimo", dijo el líder del proyecto Joel Plawsky. profesor de ingeniería química en RPI. "La realización de este experimento en la estación espacial nos permite eliminar la influencia de la gravedad y estudiar las interfaces vapor-líquido de las mezclas orgánicas utilizadas en los tubos de calor desde una perspectiva completamente nueva".

Los hallazgos podrían impactar múltiples disciplinas e impulsar avances tecnológicos en varios sectores. Los caloductos utilizan fluido para transferir calor, pero una característica esencial del dispositivo es que el fluido sufre un cambio de fase entre líquido y vapor. El movimiento y la dinámica de la interfaz entre las dos fases pueden afectar significativamente el rendimiento de los heatpipes y sistemas similares.

En microgravedad, la ausencia de convección impulsada por la flotabilidad y la reducción resultante de la tensión superficial debido a la temperatura más alta en el extremo calentado de la tubería impactan significativamente la dinámica y el rendimiento térmico de la tubería de calor. Al estudiar de cerca el cambio de fase de líquido a vapor y la forma de la interfaz vapor-líquido en estas condiciones, Plawsky pretende investigar la física subyacente detrás de la función de los tubos de calor.

El equipo de investigación probará nuevas técnicas para diagnosticar el mal funcionamiento de los tubos de calor y validar nuevos modelos desarrollados en el laboratorio de la Tierra. Plawsky espera que la investigación sea un preludio para el desarrollo de una futura instalación para usuarios de tubos de calor en la órbita terrestre baja, donde las empresas puedan probar diseños de tubos de calor y diversos fluidos de trabajo.

Para obtener más información sobre todas las investigaciones patrocinadas por el Laboratorio Nacional de la ISS sobre esta misión, visite nuestra página de lanzamiento.

Descargue una foto de alta resolución para este comunicado: Lanzamiento del NG-19

Contacto con los medios:Patrick O'[email protected]

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Acerca del Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional (ISS): La Estación Espacial Internacional (ISS) es un laboratorio único en su tipo que permite investigaciones y desarrollos tecnológicos que no son posibles en la Tierra. Como empresa de servicio público, el Laboratorio Nacional de la ISS permite a los investigadores aprovechar esta instalación multiusuario para mejorar la vida en la Tierra, desarrollar modelos comerciales basados ​​en el espacio, promover la alfabetización científica en la fuerza laboral futura y expandir un mercado sostenible y escalable en la órbita terrestre baja. A través de este laboratorio nacional en órbita, los recursos de investigación sobre la ISS están disponibles para apoyar iniciativas de ciencia, tecnología y educación ajenas a la NASA de agencias gubernamentales, instituciones académicas y el sector privado de los EE. UU. El Centro para el Avance de la Ciencia en el Espacio, Inc. (CASIS) administra el Laboratorio Nacional de la ISS, en virtud de un acuerdo de cooperación con la NASA, facilitando el acceso a su entorno de investigación permanente en microgravedad, un poderoso punto de vista en la órbita terrestre baja y las extremas y variadas condiciones del espacio. Para obtener más información sobre el Laboratorio Nacional de la ISS, visite nuestro sitio web.

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