نیوزتل: محققان آمریکایی موفق به توسعه یک سیستم خنک کننده الکتروهیدرودینامیک جدید شده اند که در ماموریت های فضای عمیق کارایی زیادی دارد.

به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، محققان موسسه پلی تکنیک ورسستر(Worcester Polytechnic Institute) یا به اختصار “WPI” واقع در ماساچوست آمریکا با هدایت مهندس “جمال یعقوبی”، یک سیستم خنک کننده الکتروهیدرودینامیک را توسعه داده اند که روی ایستگاه بین المللی فضایی تحت آزمایش دراز مدت قرار می گیرد.

هنگامی که فضانوردان عزم مریخ کنند، خنک نگه داشتن آنها مسئله اصلی خواهد بود. ازاین رو یک تیم از مهندسان مکانیک در “WPI” به رهبری “جمال یعقوبی” در حال کار بر روی یک سیستم خنک کننده برقی جدید هستند که هیچ بخش متحرکی ندارد.

این کولر الکتروهیدرودینامیک(EHD) که روی ایستگاه فضایی بین المللی(ISS) در حال آزمایش است، از مایعات شارژ شده با بار الکتریکی که از لوله های باریک می گذرد، استفاده می نماید تا گرما را بدون سر و صدا و یا ارتعاش به بیرون منتقل کند.

گرما یکی از بزرگترین و ماندگارترین تهدیدات برای سفر فضایی است. یک فضاپیما از لحاظ نظریه قابلیت فعالیت در دمای صدها درجه زیر صفر را داراست، اما مشکل اصلی درجه حرارت بالا است.

هنگامی که فضاپیما در معرض نور خورشید قرار می گیرد، به سرعت به دمای نقطه جوش می رسد، مگر اینکه سطح آن بازتابنده باشد.

اما مشکل بزرگتر این است که فضا یک خلاء است و یک فضاپیما اساسا یک فلاسک گرمای غول پیکر است.

فضاپیما گرمای زیادی از سیستم های قدرت، الکترونیک و قطعات مکانیکی خود تولید می کند، حتی بدن فضانوردان هم گرما تولید می کند و چون این ها همه توسط فضای خلاء احاطه شده اند، واقعیت این است که هوایی وجود ندارد تا گرما را دور کند.

در عوض، گرما نیاز به انتقال به پنل ها دارد که این کار اجازه می دهد تا گرما در فضا منتشر شود. یکی از موانع این است که سیستم های فعلی به اندازه کافی کارآمد نیستند و پمپ ها و موتورهای آنها سر و صدا و ارتعاش تولید می کنند که این خود سبب بروز مشکلاتی می گردد.

بنابراین یک سیستم ساده تر و بی صداتر که از انرژی کمتری استفاده می نماید، مزایای فراوانی خواهد داشت.

مهندس یعقوبی می گوید: هنگامی که شما در فضا هستید، نمی توانید پنجره را باز کنید و اجازه دهید هوای نورسیده شود و فضا را خنک کند. ما در حال حرکت به جلو هستیم، به صورتی که چندین و چند قطعه الکترونیکی روی یک تراشه بسیار کوچک در یک فضاپیما و یا در یک ماهواره جا گرفته است.

وی اضافه کرد: ما در حال استفاده بیش از پیش از قطعات الکترونیکی پیشرفته هستیم که قاعدتا حرارت بیشتری تولید می کند. بنابراین ما باید فناوری خنک کننده را توسعه دهیم.

وی ادامه داد: برای سفر به مریخ یا هر ماموریت فضایی دیگر، شما باید دستگاه های خنک کننده کارآمدی را در اختیار داشته باشید که با دوام، غیرمکانیکی و کم مصرف باشند.

نسخه ای از این سیستم جدید در فوریه ۲۰۱۷ توسط موشک “دراگون” اسپیس ایکس به ایستگاه فضایی بین المللی فرستاده شده است و تا آخر ماه اوت روی این ایستگاه کار خواهد نمود.

این سیستم در سال ۲۰۲۱ با یک نسخه پیشرفته تر و پیچیده تر جایگزین خواهد شد که پیش بینی می گردد حدود ۱۰ میلیون دلار هزینه داشته باشد و انتظار می رود حدود یک سال در طول استفاده آزمایشی، فعالیت کند.

همانند آزمایش کنونی، سیستم پیچیده تر هم از جریان مایع الکتروهیدرودینامیکی و شارژ الکتریکی برای خنک کردن استفاده می نماید، اما به جای استفاده از میدان های الکتریکی تنها برای چرخش سیالات، نسخه جدید از سیستم پمپاژ الکتروهیدرودینامیکی دو فاز غیرمکانیکی به همراه یک بخش کندانسور و جوش استفاده می نماید.

طبق گفته محققان، این کار اجازه می دهد که مایع در حال گردش به نقطه جوش برسد، ازاین رو گرمای بیشتری مانند یخچال و فریزر جذب می کند، سپس در گذر از یک رادیاتور به شکل مایع بازمی گردد که گرما را به یک پنل رادیاتوری و سپس به فضای بیرونی می فرستد.

در کنار استفاده در ایستگاه های فضایی و ماموریت های انسانی آینده مریخ، این تیم همینطور این فناوری را بعنوان فناوری کاربردی در ماهواره ها و کاوشگرهای فضای عمیق و همینطور در خنک کننده های صنعتیف تهویه، تهویه مطبوع، و سیستم های یخچالی بر روی زمین در نظر می گیرد.

مهندس یعقوبی می گوید: ما به شدت خوشحالیم که کارمان موفقیت آمیز بوده است. این نخستین استفاده از این نوع از فناوری پمپ خنک کننده در فضا است و نتیجه آن بسیار مثبت بوده است. این موفقیت، ما را در تلاش به سمت مرحله بعدی سوق می دهد.