Studenci ze Stuttgartu testują innowacyjne systemy pomp w stanie nieważkości

Studenci ze Stuttgartu testują innowacyjne systemy pomp w stanie nieważkości

Studenci Uniwersytetu w Stuttgarcie wkrótce osiągną ekscytujący punkt kulminacyjny w swoich badaniach w dziedzinie podróży kosmicznych. Zespół specjalizuje się w testowaniu systemów pomp na bazie ferrofluidów, które mają być testowane w stanie nieważkości. Testy te odbędą się podczas zbliżającego się startu rakiety sondującej REXUS zaplanowanego na 10–15 marca 2025 r. z Europejskiego Portu Kosmicznego w Esrange. Dokładne daty rozpoczęcia zależą od pogody, ale przygotowania idą zgodnie z planem, jak podkreśla kierownik projektu Johannes Schubert.

3 marca zespół udał się do Szwecji na ostatnie przygotowania. Wcześniejszy test wytrząsania w Bremie zapewnił wszystkim uczestniczącym grupom uniwersyteckim możliwość przetestowania swoich eksperymentów w ekstremalnych warunkach. Podczas lotu na wysokości około 90 kilometrów uczniowie mają trzy minuty na wykonanie testów. Relacja NA ŻYWO będzie odbywać się za pośrednictwem kanału Instagram Uniwersytetu w Stuttgarcie, aby umożliwić zainteresowanym wzięcie udziału w wydarzeniu.

Badania ferropłynów w stanie nieważkości

W ramach projektu zatytułowanego „Badanie zastosowań ferrofluidów” (FerrAS) studenci badają wydajność systemów pomp na bazie ferrofluidów w kosmosie. Celem jest wykazanie, że technologie te mają większą moc i wymagają mniej konserwacji niż tradycyjne, mechaniczne systemy pompowe, które często są podatne na awarie ze względu na swoją złożoność. Zespół FerrAS jest jednym z ośmiu europejskich zespołów uczestniczących w programie REXUS/BEXUS i po raz pierwszy prowadzi swoje eksperymenty na wysokości, na której występuje stan nieważkości, co było kluczowym celem badawczym od czasu powstania Instytutu Systemów Kosmicznych (IRS) w 2017 roku.

Wyzwania związane z transportem cieczy w przestrzeni kosmicznej są różnorodne. Oprócz innowacyjnych systemów pomp zespół testuje mieszaninę etanolu i wody jako płynu roboczego. Zapieczętowany pojemnik klasycznego Stuttgart Gin będzie na pokładzie jako płyn referencyjny. Wybór ten symbolizuje interesujące powiązanie cech regionalnych z najnowocześniejszymi badaniami.

Testowanie nowych koncepcji pomp

W ramach projektu FerrAS testowane są dwie nowatorskie konstrukcje pomp: pompa wyporowa i pompa liniowa. Pompa wyporowa wykorzystuje magnesy pokryte ferrofluidem, które są sterowane przez zewnętrzne elektromagnesy. Taka konstrukcja minimalizuje zużycie mechaniczne i przyczynia się do zwiększenia wydajności systemu. Z drugiej strony pompa liniowa wykorzystuje zbiornik ferrofluidu przymocowany za pomocą magnesów trwałych. Elektromagnesy wytwarzają w ferrofluidzie falę magnetyczną, która napędza niemagnetyczny czynnik roboczy i umożliwia precyzyjną kontrolę położenia.

Poprzednie projekty, takie jak PAPELL 2018 i eksperyment FARGO przeprowadzony w zeszłym roku, dostarczyły już ważnych spostrzeżeń. Eksperymenty te wykorzystano do kontrolowania ruchów ferropłynów w warunkach mikrograwitacji oraz do testowania systemów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Dzięki nadchodzącym testom zespół FerrAS ma nadzieję osiągnąć przełomowy rozwój wydajności i niezawodności systemów transportu cieczy w przestrzeni kosmicznej, potencjalnie otwierając dalekosiężne zastosowania w podróżach kosmicznych.