Recherche sur les technologies de refroidissement à bord de l'ISS

Crédit média : Image gracieuseté de la NASA

29 août 2023

Installation de vol de Wallops (VA), 29 août 2023 – Et si la microgravité était la clé pour empêcher la surchauffe de l’électronique avancée ? C'est l'une des idées derrière une enquête parrainée par le Laboratoire national de la Station spatiale internationale (ISS) qui a récemment été lancée dans le cadre de la 19e mission de services de réapprovisionnement commercial (NG-19) de Northrop Grumman. Cette semaine, l'équipage de l'ISS travaille sur l'expérience, qui vise à améliorer l'efficacité des dispositifs de transfert de chaleur utilisés dans diverses technologies, des ordinateurs portables au télescope Hubble de la NASA.

Les caloducs reposent sur l’interaction complexe entre les phases vapeur et liquide au sein d’un système scellé, une dynamique qui peut fortement affecter leurs performances. S'appuyant sur des recherches antérieures sur la station spatiale, des chercheurs de l'Institut polytechnique Rensselaer (RPI), avec le soutien de Tec-Masters, Inc., partenaire de mise en œuvre du laboratoire national de l'ISS, exploitent la microgravité pour mieux comprendre les interfaces vapeur-liquide des mélanges organiques utilisés dans la chaleur. tuyaux, ce qui pourrait conduire à une amélioration de leur efficacité.

L'enquête, financée par la National Science Foundation (NSF) des États-Unis, pourrait débloquer des découvertes qui ouvrent la voie à l'innovation dans plusieurs domaines, notamment l'énergie, la fabrication et l'exploration spatiale. Les caloducs jouent un rôle essentiel dans le refroidissement des appareils électroniques, mais leurs utilisations ne s’arrêtent pas là. Ils sont également utilisés dans les satellites et même dans les rovers martiens.

"Alors que la taille des appareils électroniques continue de diminuer tout en générant plus d'énergie, et que les technologies destinées aux missions spatiales à long terme nécessitent la plus grande fiabilité et un entretien minimal, un refroidissement efficace devient primordial pour éviter la surchauffe et garantir des performances optimales", a déclaré le chef de projet Joel Plawsky. professeur de génie chimique au RPI. "Réaliser cette expérience sur la station spatiale nous permet d'éliminer l'influence de la gravité et d'étudier les interfaces vapeur-liquide des mélanges organiques utilisés dans les caloducs sous un tout nouveau jour."

Les résultats pourraient avoir un impact sur plusieurs disciplines et stimuler les progrès technologiques dans divers secteurs. Les caloducs utilisent un fluide pour transférer la chaleur, mais une caractéristique essentielle du dispositif est que le fluide subit un changement de phase entre liquide et vapeur. Le mouvement et la dynamique de l’interface entre les deux phases peuvent affecter de manière significative les performances des caloducs et des systèmes similaires.

En microgravité, l'absence de convection induite par la flottabilité et la réduction de la tension superficielle qui en résulte en raison de la température plus élevée à l'extrémité chauffée du tuyau ont un impact significatif sur la dynamique et les performances thermiques du caloduc. En étudiant de près le changement de phase liquide-vapeur et la forme de l’interface vapeur-liquide dans ces conditions, Plawsky vise à étudier la physique sous-jacente au fonctionnement des caloducs.

L’équipe de recherche testera de nouvelles techniques pour diagnostiquer les dysfonctionnements des caloducs et valider de nouveaux modèles développés en laboratoire sur Terre. Plawsky espère que l'enquête sera un prélude au développement d'une future installation d'utilisation de caloducs en orbite terrestre basse, où les entreprises pourraient tester des conceptions de caloducs et divers fluides de travail.

Pour en savoir plus sur toutes les recherches parrainées par le laboratoire national de l'ISS sur cette mission, veuillez visiter notre page de lancement.

Téléchargez une photo haute résolution pour cette version : Lancement du NG-19

Personne-ressource pour les médias :Patrick O'[email protected]

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À propos du Laboratoire national de la Station spatiale internationale (ISS) : La Station spatiale internationale (ISS) est un laboratoire unique en son genre qui permet la recherche et le développement technologique impossibles sur Terre. En tant qu'entreprise de service public, le laboratoire national de l'ISS permet aux chercheurs de tirer parti de cette installation multi-utilisateurs pour améliorer la vie sur Terre, faire évoluer les modèles commerciaux spatiaux, faire progresser les connaissances scientifiques de la future main-d'œuvre et développer un marché durable et évolutif en orbite terrestre basse. Grâce à ce laboratoire national en orbite, des ressources de recherche sur l'ISS sont disponibles pour soutenir les initiatives scientifiques, technologiques et éducatives non-NASA émanant d'agences gouvernementales américaines, d'établissements universitaires et du secteur privé. Le Center for the Advancement of Science in Space, Inc. (CASIS) gère le laboratoire national de l'ISS, dans le cadre d'un accord de coopération avec la NASA, facilitant l'accès à son environnement de recherche permanent en microgravité, un point d'observation puissant en orbite terrestre basse et aux paysages extrêmes et variés. conditions de l'espace. Pour en savoir plus sur le Laboratoire national de l'ISS, visitez notre site Web.