Un equipo de científicos en Novosibirsk, Rusia, ha realizado un descubrimiento significativo sobre el comportamiento de los líquidos en el espacio, específicamente en condiciones de gravedad cero. Este hallazgo podría revolucionar los sistemas de refrigeración utilizados en naves espaciales.
Los investigadores encontraron que, a diferencia de lo que ocurre en la Tierra, las burbujas de vapor formadas durante la ebullición en el espacio no flotan. En lugar de eso, estas burbujas pueden crecer durante más de nueve segundos, alcanzando tamaños considerables sin desprenderse de la superficie del calentador. Esta característica implica un riesgo de sobrecalentamiento para los dispositivos electrónicos, ya que se forma una zona de “punto seco” bajo cada burbuja, donde el calor no se disipa adecuadamente.
El estudio, que fue financiado por la Fundación Rusa para la Ciencia, se ha publicado en revistas científicas como Physics of Fluids y Applied Thermal Engineering. Actualmente, las naves espaciales dependen de sistemas de refrigeración monofásicos, donde un líquido circula para absorber el calor, pero estos sistemas son menos eficientes que los bifásicos, que utilizan la evaporación del refrigerante para enfriar.
Para comprender mejor la ebullición en el espacio, los investigadores del Instituto de Termofísica S.S. Kutateladze y la Universidad Estatal de Novosibirsk llevaron a cabo experimentos en la Estación Espacial Internacional (EEI), utilizando perfluorohexano, un líquido especial que se calienta desde abajo en un entorno cerrado. Este líquido, que tiene un punto de ebullición bajo, permite estudiar el proceso de ebullición con alta precisión.
Los hallazgos revelaron que, sin gravedad, las burbujas de vapor no solo crecen, sino que también afectan la transferencia de calor. Los científicos identificaron que la mayor transferencia de calor ocurre donde la burbuja toca la superficie del calentador. Además, en condiciones de subenfriamiento, las burbujas se comportan de manera inesperada, no condensándose en el líquido más frío debido a la presencia de gases disueltos.
Fyodor Ronshin, doctor en Física y Matemáticas y líder del proyecto, señaló que comprender estos procesos es crucial para diseñar sistemas de refrigeración más eficientes en el espacio. La investigación también involucra colaboraciones con instituciones académicas de Bélgica y Francia, destacando la importancia global de este estudio para la ingeniería espacial.
Los investigadores planean continuar su trabajo explorando flujos de calor más grandes y el impacto de los gases no condensables en el proceso de ebullición, con el objetivo de mejorar la eficiencia de los sistemas de enfriamiento en futuras misiones espaciales.
