Tout se comporte différemment dans un environnement de faible gravité. Alors que les humains se préparent à effectuer un séjour à long terme sur la Lune, et éventuellement sur Mars, il est important de se pencher sur de nombreux éléments, même sur des choses simples comme la façon dont un liquide bout sous l’influence de la gravité partielle.
Sur Terre, faire bouillir de l’eau est une tâche quotidienne pour les humains. Cependant, il est largement régi par l’attraction gravitationnelle invisible de la planète.
Le Southwest Research Institute, en collaboration avec l’Université A&M, a entrepris une série d’expériences sur des vols paraboliques afin de mieux comprendre le processus complexe d’ébullition pour les futures missions spatiales.
Mener des expériences sur la Lune et sur Mars à l’aide d’explorateurs robotiques est difficile. Ainsi, les chercheurs ont eu recours au vol parabolique, qui implique de courtes périodes de gravité partielle. Leur objectif principal est d’étudier comment les liquides bout sur diverses surfaces en gravité partielle.
« Nous disposons de très peu de données sur le fonctionnement de l’ébullition en gravité réduite. Notre expérience étudie l’ébullition dans des conditions simulant les niveaux de gravité lunaire et martien en utilisant quatre surfaces différentes pour examiner comment les bulles s’initient et se détachent », a déclaré Kevin Supak, qui dirige le projet du SwRI.
Implications de cette expérience
Grâce aux missions Artemis, la NASA se prépare à ramener les humains sur la Lune après plus de 50 ans.
Comprendre comment les liquides bouillent sera essentiel pour les séjours de longue durée sur la Lune ; cependant, cela ne se limitera pas à l’eau, mais au-delà. Divers liquides pourraient être utilisés pour fournir de l’énergie de surface, des systèmes de survie, la production de carburant cryogénique et l’exploitation des ressources in situ.
“Si nous voulons établir une présence durable dans l’espace ou sur d’autres mondes, l’ébullition est une nécessité”, a déclaré Supak.
« Sur Terre, nous comptons sur la gravité pour aider à séparer les liquides et les gaz grâce à la flottabilité. Sur la surface lunaire ou martienne, la force de flottabilité plus faible entraînera un comportement d’ébullition différent. Nous devons connaître la température des surfaces pour garantir un transfert de chaleur efficace et sûr », a-t-il ajouté.
Des experts vérifient la charge utile de l’avion juste avant son vol parabolique du 24 avril. SwRI
Expériences de vol parabolique
L’expérience a utilisé quatre surfaces chauffées – chacune traitée différemment – immergées dans un fluide spécialisé bouillant à 135 degrés Fahrenheit (58 degrés Celsius).
Le Département Ingénierie des Matériaux a conçu des traitements de surface pour évaluer leur impact sur la formation de bulles et le comportement à l’ébullition. Ces surfaces comprenaient différents types d’acier inoxydable et une surface en plastique hautement structurée.
Les données de l’expérience permettront aux chercheurs de voir si des surfaces adaptées peuvent améliorer l’ébullition et le détachement des bulles sous une gravité plus faible.
“Lorsque vous faites bouillir de l’eau sur la cuisinière, vous remarquerez des tailles et des comportements de bulles différents entre une marmite en acier inoxydable et une marmite antiadhésive”, a déclaré Supak.
« En effet, au niveau microscopique, les surfaces semblent différentes et leur rugosité affecte la façon dont les bulles se forment initialement et adhèrent à la surface. Les surfaces plus rugueuses ont tendance à former des bulles plus petites et à déclencher une ébullition plus rapide que les surfaces plus lisses », a-t-il ajouté.
En avril, l’expérience a été menée sur un plan parabolique depuis Fort. Lauderdale. Les chercheurs ont collecté des données et des observations sur deux vols à différents niveaux de gravité.
“Ce test en vol produira des données directement applicables à l’amélioration de notre compréhension de ces processus”, a conclu Supak dans le communiqué de presse.
Les résultats des expériences n’ont pas encore été divulgués.
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À PROPOS DE L’ÉDITEUR
Mrigakshi a dit Mrigakshi est un journaliste scientifique qui aime écrire sur l’exploration spatiale, la biologie et les innovations technologiques. Son expérience professionnelle englobe à la fois les médias audiovisuels et numériques, lui permettant d’apprendre une variété de formats de narration. Son travail a été présenté dans des publications bien connues, notamment le magazine Nature India, Supercluster et Astronomy. Si vous avez des pitchs en tête, n’hésitez pas à lui envoyer un email.
2024-05-14 17:26:00
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