XII международная конференция «Двухфазные системы для космического и наземного применения» впервые прошла в Институте теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН. Исследователи из России, Японии, Китая, Европы обсудили планируемые эксперименты на МКС и будущей космической станции Китая.
Многие процессы в космосе проходят не так, как на Земле, что интересно изучать на практике. Однако доставка даже одного килограмма груза за пределы планеты стоит около 30 000 евро. На подготовку экспериментов перед запуском в космическое пространство может уйти от 5 до 10 лет. Поэтому для начала необходимо осуществлять их на нашей планете, а уже потом отправлять оборудование в зону с микрогравитацией (проще говоря, невесомостью) — в частности, Международную космическую станцию.
— До 2024 года на МКС планируется провести столько экспериментов, сколько и за предыдущие 20 лет, — рассказывает заместитель директора ФГБУ Объединенный
Немаловажным в освоении космического пространства является международное сотрудничество. К 2020 году в КНР планируется запуск центрального модуля китайской космической станции, а еще через пару лет она будет полностью готова к работе и станет второй мультимодульной станцией на орбите Земли наравне с МКС. На китайской станции планируется проводить эксперименты в течение 10 лет, и она полностью открыта для сотрудничества с учеными из других стран:
— Между Россией и Китаем существует долгая история дружбы, — добавляет представитель космического агентства Китая Jian-Fu Zhao. — Как вы знаете, наш первый астронавт обучался в России, и для меня эксперименты по микрогравитации также связаны с российскими учеными. Так что, конечно, мы предполагаем дальнейшее взаимодействие.
На основе исследований новосибирских ученых уже создано несколько экспериментальных стендов: так, в ИТ СО РАН была представлена работа по исследованию теплообмена. Техника и электроника быстро развиваются: тепловыделение компьютерных чипов возрастает, поэтому каждые 2—3 года требуется совершенствовать системы охлаждения. Технологии отвода теплоты используются даже в «земных» разработках мобильных телефонов, а в космосе, где все должно работать как часы, такие инновации тем более необходимы. На Земле эти процессы достаточно хорошо исследованы, а вот в условиях микрогравитации происходят совершенно по-иному и изучены меньше.
— Мы уже отвели рекордный тепловой поток с поверхности компьютерного чипа — больше 1 киловатта с квадратного сантиметра, — поясняет старший научный сотрудник ИТ СО РАН кандидат физико-математических наук Дмитрий Зайцев. — Это новый метод: с помощью тонкой пленки жидкости, которую еще и утончает действие газа. В результате она интенсивно испаряется, и уходит большое количества тепла. Сейчас идет работа над реализацией данного способа на практике: пока основная задача — уменьшить массогабаритные характеристики устройства.
В целом ИТ СО РАН планирует принять участие минимум в трех международных проектах. Первый затрагивает проблемы испарения в контактной линии — небольшой области между твердой поверхностью и жидкостью длиной всего в несколько микрон, где происходит аномально высокое испарение. Второе исследование занимается вопросами конденсации: трансформации пара в жидкость, необходимый для условий микрогравитации. Третий проект изучает кипение в микро- и мини-каналах: это наиболее интенсивный процесс теплообмена, который используется в системах охлаждения электроники на орбите.
«Наука в Сибири»
Фото Алёны Литвиненко
