Команда инженеров из Университета Пердью, Air Squared Inc. и Whirlpool Corporation с помощью серии экспериментов в условиях микрогравитации продемонстрировала работу прототипа холодильника для астронавтов.

Экхард Гролл (в центре внизу) и Леон Брендель (в центре вверху) готовятся к сбору данных на борту ZERO-G / ZERO-G

В настоящее время участники миссий питаются консервами и сушеными продуктами. Они могут храниться около трех лет.

Проект команды, финансируемый программой НАСА Small Business Innovation Research (SBIR), направлен на то, чтобы дать астронавтам запас еды, которого хватило бы на пять-шесть лет.

Ранее в этом месяце инженеры провели три эксперимента для проверки конструкции холодильника на борту специально разработанного самолета, который совершил 30 полетов в условиях микрогравитации с интервалом в 20 секунд в каждом из четырех полетов. Самолет корпорации Zero Gravity Corporation (ZERO-G) является единственным испытательным полигоном такого типа в Соединенных Штатах.

Выяснилось, что прототип холодильника может работать в условиях микрогравитации так же хорошо, как и на земле. Кроме того, вероятность его затопления в непривычных условиях оказалась не выше, чем при нормальных.

«Мы хотим получить холодильный цикл, устойчивый к невесомости и работающий в соответствии с нормальными характеристиками», — сказал Экхард Гролл, глава школы машиностроения Пердью.

Исследователи не первые, кто пытается построить холодильник, подобный тем, которые используются на Земле, для космических миссий. Однако прототипы из более ранних экспериментов либо нестабильно работали в космосе, либо быстро выходили из строя.

Испытанная конструкция охлаждает пищу посредством цикла сжатия пара, аналогичного процессу, который используется в обычном холодильнике на Земле, но без необходимости в масле. Наличие безмасляного цикла сжатия паров устраняет опасения по поводу того, что оно не будет течь там, где должно, в условиях невесомости.

Прототип размером с микроволновую печь отлично подходит для установки в стоечные системы Международной космической станции EXPRESS Racks, в которых хранятся полезные нагрузки исследовательских экспериментов.

Эксперименты команды были направлены на проверку общей гипотезы о том, что проталкивание жидкого хладагента через цикл сжатия пара с более высокой скоростью уменьшит влияние силы тяжести на производительность холодильника. Подробный анализ данных покажет, можно ли устранить ограничения, связанные с этими высокими скоростями потока и большим перепадом давления, которые они создают, что могло бы улучшить производительность холодильника за счет экономии энергии. Его завершат в ближайшие недели.

Перед полетами исследователи в одном из экспериментов показали, что безмасляный парокомпрессионный цикл может работать даже в перевернутом виде.

В начале этого года НАСА и Канадское космическое агентство (CSA) организовали программу Deep Space Food Challenge, целью которой станет разработка способов выращивания продуктов питания в космосе для будущих миссий в дальний космос. Итоги конкурса планируется подвести к осени 2023 года.