science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Vloeiend houden:onderzoeken hoe vloeistoffen zich gedragen bij gewichtloosheid

Krediet:ESA/NASA

NASA-astronaut Victor Glover installeert het Fluid Dynamics in Space-experiment, of kortweg Fluidics. Fluidics is de zwarte cilinder afgebeeld op de voorgrond van de Europese Columbus-module van het internationale ruimtestation ISS.

Ontwikkeld door de Franse ruimtevaartorganisatie CNES en medegefinancierd door Airbus, het Fluidics-experiment onderzoekt hoe vloeistoffen zich gedragen in gewichtloosheid.

Het experiment bestaat uit zes kleine, transparante bollen in de zwarte centrifuge die hier te zien is, en bestudeert twee fenomenen.

De eerste is 'klotsen' of hoe vloeistoffen in gesloten ruimtes bewegen, die moeilijk te voorspellen is, zowel met als zonder zwaartekracht. Bedenk hoe frustrerend het kan zijn om de laatste druppel uit een pakje sinaasappelsap te krijgen, stel je dan de uitdaging voor voor ingenieurs die satellieten ontwerpen om elke druppel brandstof gewichtloos te gebruiken, of het ontwerpen van raketten met brandstoftanks die onder extreme belasting brandstof aan de motoren moeten leveren. Inzichten kunnen de industrie helpen bij het ontwerpen van betere satellietbrandstofsystemen om hun levensduur te verlengen en ze goedkoper te maken.

Een tweede deel van het experiment kijkt naar golfturbulentie in vloeistoffen. Op aarde, zwaartekracht en oppervlaktespanning beïnvloeden hoe energie dissipeert in golven of rimpelingen. In de ruimte, wetenschappers kunnen observeren hoe oppervlaktekrachten zich gedragen zonder zwaartekracht en interacties onderscheiden. Dit zou ons kunnen helpen om klimaatmodellen te verbeteren die de toestand van de zee voorspellen en om golfvorming op aarde beter te begrijpen, zoals rogue waves bijvoorbeeld.

De centrifuge bevat twee bollen met water voor onderzoek naar golfturbulentie en vier bollen voor 'klotsen', waarvan twee een speciale vloeistof bevatten met een lage viscositeit en een lage oppervlaktespanning voor optimaal klotsen.

Het experiment werd voor het eerst op het station uitgevoerd door ESA-astronaut Thomas Pesquet tijdens zijn Proxima-missie in mei 2017, met de meest recente sessie van NASA-astronaut Victor Glover vorige maand in het Europese laboratorium.

Thomas keert dit jaar terug naar het internationale ruimtestation voor missie Alpha.