Сьогодні космонавти на орбіті харчуються в основному сублімованими, консервованими і зневодненими продуктами, але така дієта має обмеження як у харчуванні, так і у смаку. Холодильне обладнання в космосі - складне інженерне завдання, але воно змінить правила гри для тих, хто живе в умовах низької гравітації. Вчені щойно зробили значний крок до цього майбутнього, успішно продемонструвавши холодильник з невагомістю в експериментах з мікрогравітації тут, на Землі.
Труднощі з роботою холодильника в космосі пов'язані з тим, як традиційні холодильники працюють на Землі, де сила тяжкості відіграє центральну роль у циркуляції холодагенту в системі.
При цьому рідина піддається циклу стиснення і розширення, в результаті чого вона перетворюється з рідини в пар, при цьому фазова зміна поглинає тепло з внутрішнього простору і зберігає його прохолодним.
Через відсутність гравітації в космосі інженери повинні переосмислити, як ці системи регулюються, і цією проблемою займається дослідницька група з Університету Пердью. Команда інженерів співпрацювала з компанією Whirlpool і виробником обладнання Air Squared для розробки прототипу космічного холодильника, призначеного для роботи в умовах невагомості.
На відміну від звичайних холодильників, холодильник розміром з мікрохвильову піч був оснащений безмасляним компресором, що спрощує роботу в умовах невагомості. Цей холодильник також проштовхував холодоагент через цикл стиснення пари з вищою швидкістю, ніж зазвичай, що передбачається як спосіб подолання обмежень невагомості.
Інженери продемонстрували, що прототип космічного холодильника може працювати в будь-якому місці на Землі, в тому числі в перевернутому вигляді. Потім вони взяли його на борт спеціально розробленого літака від компанії Zero Gravity, який діє як лабораторія дослідження мікрогравітації, щоб побачити, як він витримує 30 періодів невагомості, кожен з яких триває 20 секунд.
Початкові дані, проаналізовані командою, показали, що холодильник працює так само добре, як і на землі, і що не було більшого ризику затоплення рідиною, яке могло б пошкодити холодильник.
У дослідників ще залишаються дані, які необхідно проаналізувати, в тому числі про те, як можна поліпшити продуктивність холодильника для економії енергії, але перший досвід обнадіює.
«Той факт, що холодильні цикли працювали безперервно в умовах мікрогравітації під час випробувань без будь-яких явних проблем, вказує на те, що наша конструкція є дуже хорошим початком», - сказав Леон Брендель з Purdue University.
«Наше перше враження полягає в тому, що мікрогравітація не змінює цикл способами, про які ми не знали, коли тестували вплив гравітації на конструкцію холодильника на землі, обертаючи і нахиляючи його».
Відео нижче пропонує огляд дослідження.