Инженерами Института теплофизики СО РАН, расположенного в Новосибирске, разработана установка, позволяющая провести в космическом пространстве уникальный эксперимент, направленный на изучение поведения жидкостей в условиях невесомости.
По словам Олега Кабова, заведующего Лабораторией по интенсификации теплообменных процессов, суть эксперимента заключается в том, что на горизонтальный слой некой жидкости будет воздействовать поток газа, за счет чего и будет происходить испарение жидкости.
Кабов объясняет необходимость исследования свойств жидкости в условиях космического пространства тем, что ни один пилотируемый полёт невозможно осуществить без жидкости, так как астронавты, как минимум, нуждаются в воде и пище. Исследование жидкостей в условиях невесомости — это крайне важное научное направление, получившее название «физика жидкостей в условиях микрогравитации».
Ни для кого не секрет, что жидкости в условиях невесомости ведут себя несколько иначе, нежели на Земле, так как в космическом пространстве на первый план выходят силы, не учитываемые в наземных условиях, в частности, силы смачивания и поверхностные силы.
Несмотря на то, что математическая модель, описывающая поведение жидкостей в невесомости уже давно создана, необходим эксперимент, который позволил бы проверить её на практике. С этой целью инженерами института создана конденсационно-сепарационная система, которая является компонентом полноценной экспериментальной установки.
По словам Кабова, необходимо создать устройство, которое бы сочетало в себе механизмы конденсатора и сепаратора, при этом имело бы минимальный вес и размеры. Конденсатор позволит превратить примеси пара, содержащиеся в газе, в жидкость, а сепаратор — откачать её. Основная проблема заключается в том, что роль сепаратора на Земле может выполнить любая емкость, а в невесомости сконденсированная жидкость будет постоянно растекаться по стенкам. В качестве решения этой проблемы учёные просверлили в стенках сепаратора микроканалы, в которые под действием капиллярных сил и будет всасываться жидкость.
Для проведения данного эксперимента на протяжении нескольких месяцев, важно, чтобы конкур был замкнутым, в противном случае испарить придётся огромное количество воды.
Проведение описываемого эксперимента на борту орбитальной станции планируется не ранее, чем через 1,5-2 года. Этот эксперимент является совместным проектом Европейского космического агентства и NASA.
