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Ingenieure entwickeln einen Zero-G-Kühlschrank für Weltraummissionen

Astronauten benötigen einen Kühlschrank, der sich von dem in unserer Küche unterscheidet.

Abgesehen von den zahlreichen Vorteilen ist es keine leichte Aufgabe, Astronaut zu sein, und definitiv nicht für diejenigen, die zu gern essen. Die Speisekarte ist nicht sehr umfangreich, sodass Sie keine Austern oder Waffeln finden.Astronauten ernähren sich jedoch abwechslungsreich, ähnlich wie wir auf der Erde essen.

Für längere Missionen zum Mond und darüber hinaus jedoch was Astronauten brauchen ist ein Kühlschrank. Verständlicherweise sind die Kühlschränke, die wir zu Hause verwenden, nicht für die Schwerelosigkeit geeignet und können nicht verkehrt herum arbeiten, weshalb es ziemlich wichtig ist, ein neues Design zu entwickeln.

Um die enge Frist für zukünftige Weltraummissionen einzuhalten, arbeiten Ingenieure der Purdue University, von Air Squared Inc. und der Whirlpool Corporation am Design. ein Kühlschrank, der in der Schwerelosigkeit arbeitet und kann in verschiedenen Ausrichtungen betrieben werden. Ihr Kühlschrankdesign wird in einem schwerelosen Forschungslabor getestet, und anhand der Daten wird das Team feststellen, ob das Design für den Weltraum bereit ist.

Natürlich bietet es Astronauten auf ihren Reisen zu anderen Planeten in der Regel länger anhaltende und nahrhaftere Nahrung. Dies ist besonders wichtig, da die Konserven und Trockenfutter, die Astronauten derzeit essen, eine Haltbarkeit von nur etwa drei Jahren haben.

Das Projekt wurde vom Small Business Innovation Research SBIR -Programm der NASA finanziert und hat zum Ziel, Astronauten Nahrung für fünf bis sechs Jahre zur Verfügung zu stellen.

"Astronauten müssen qualitativ bessere Lebensmittel haben das können sie mitnehmen. Und hier kommt ein Kühlschrank ins Spiel. Aber es ist immer noch eine relativ neuartige Technologie für den Weltraum ", sagte Eckhard Groll, Professor und Leiter der Purdue School of Mechanical Engineering, in einer Pressemitteilung derUniversität.

Ein Zero-G-Kühlschrank, um Astronauten zu ernähren

Die ISS-Astronauten verwenden derzeit Kühlsysteme, um Experimente durchzuführen und biologische Proben zu speichern. Diese Kühlschränke verbrauchen mehr Energie als die auf der Erde. Das Purdue-Team hat einen Kühlschrank-Prototyp gebaut, der während eines der drei Experimente des Teams fliegen wird.

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Eckhard Groll links und Leon Brendel. Quelle : Purdue University / Jared Pike

"Als ich mich auf dieses Projekt stürzte, war nicht ganz klar, was die Probleme sein würden, da es in der Vergangenheit nicht viele Dampfkompressionskälteexperimente in der Schwerelosigkeit gegeben hat", sagte Leon Brendel, ein Purdue-Doktorandim Maschinenbau. "In einem typischen Kühlschrank hilft die Schwerkraft dabei, Flüssigkeit und Dampf dort zu halten, wo sie sein sollen. Ebenso basiert das Ölschmiersystem im Kompressor eines Kühlschranks auf der Schwerkraft. Wenn neue Technologien in den Weltraum gebracht werden, entsteht das GanzeEin in der Schwerelosigkeit zuverlässiges System ist der Schlüssel. "

Da eine Schwerelosigkeitsumgebung den Ölfluss durch den Kühlschrank beeinflusst, wurde von Air Squared, Inc. eine ölfreie Kompresse entwickelt.

Die drei Experimente: Ein Prototyp für eine mögliche Verwendung auf der ISS links, ein Setup zur Untersuchung der Anfälligkeit des Prototyps für Flüssigkeitsfluten Mitte, eine größere Version des Prototyps mit Sensoren zur Erfassung der Auswirkungen der Schwerkraft auf die Dampfkompressionszyklen rechts. Quelle : Purdue University / Air Squared, Inc.

Die Ingenieure haben zwei weitere Experimente erstellt und werden ausgiebig getestet, um festzustellen, ob die verwendeten Lösungen für Weltraummissionen zuverlässig genug sind. Die Experimente umfassen auch eine größere Version des Prototyps mit Sensoren zur Messung der Auswirkungen der Schwerkraft auf dieDampfkompressionszyklen, einer der vielen Kältekreisläufe, in denen das Kältemittel Phasenänderungen erfährt.

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Diese Experimente sind von entscheidender Bedeutung, da sie bei Erfolg den Weg für Astronauten ebnen werden. ein zuverlässiger Kühlschrank im Weltraum .

"In den letzten zwei Jahren dieses Projekts haben wir enorme Fortschritte bei der Weiterentwicklung der Technologie gemacht", sagte Groll. "Wenn diese Parabelflüge so auschecken, wie wir es uns vorstellen, und beweisen, dass unser System in der Schwerelosigkeit funktioniert, sind wir es."nur ein paar Jahre von einem Kühlschrank für die Raumfahrt entfernt. "

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