Pesquisas na Estação Espacial Internacional avançam em ligas metálicas e gerenciamento térmico

Pesquisadores da Estação Espacial Internacional (ISS) estão explorando novas fronteiras no estudo de materiais e tecnologias. Recentemente, foram divulgados avanços significativos em três áreas distintas: avaliação das propriedades termofísicas de ligas metálicas, técnicas para medir a difusão térmica e validação da tecnologia de ferrofluidos para controle térmico de espaçonaves.

Análise de Ligas Metálicas

O desenvolvimento de ligas metálicas avançadas é crucial para diversas aplicações industriais, incluindo fundição e crescimento de cristais. Cientistas propõem comparar modelos preditivos com resultados experimentais para avaliar dados essenciais, como tensão superficial e viscosidade. A investigação publicada, focou em ligas à base de titânio, utilizando o Levitador Eletromagnético da estação. Este equipamento elimina a necessidade de recipientes, que podem interferir nos resultados experimentais.

A utilização do Levitador Eletromagnético, parte da investigação EML Batch 3 – NEQUISOL da Agência Espacial Europeia (ESA), permite examinar a microestrutura e o crescimento dessas ligas sem as distorções causadas por contêineres. A análise precisa dessas propriedades termofísicas é fundamental para aprimorar os processos industriais que utilizam esses materiais.

Técnicas de Medição de Difusão Térmica

Outro estudo apresentou técnicas para medir a difusão térmica de moléculas em misturas. A difusão térmica é quantificada pelo coeficiente de Soret, que mede a relação entre o movimento causado por diferenças de temperatura e o movimento global dentro de um sistema. Essa pesquisa tem aplicações em mineralogia e geofísica, podendo auxiliar na previsão da localização de recursos naturais no subsolo terrestre.

A ESA conduziu uma série de investigações sobre difusão em microgravidade. O experimento Selectable Optical Diagnostics Instrument Experiment Diffusion Coefficient Mixture-3 (SODI) IVIDIL investigou como vibrações afetam a difusão em misturas de dois componentes. Já o SODI-DCMIX, mediu a difusão em misturas de três ou mais componentes, ampliando a compreensão do fenômeno. A precisão na previsão dos efeitos da difusão térmica é relevante em diversas indústrias, como na modelagem de reservatórios de petróleo subterrâneos.

Validação da Tecnologia de Ferrofluidos

Pesquisadores validaram o uso de ferrofluidos para operar um interruptor de controle térmico em espaçonaves. Essa tecnologia pode levar a sistemas de gerenciamento térmico mais confiáveis e duradouros, aumentando a vida útil das missões e a segurança das tripulações. O projeto Überflieger 2: FARGO analisou o desempenho de ferrofluidos, líquidos magnetizados que controlam componentes como rotores e interruptores através de um campo magnético. A tecnologia de ferrofluidos reduz custos de material, a necessidade de manutenção e riscos de falha de equipamentos.

A pesquisa indicou que otimizar a geometria do interruptor térmico pode melhorar o controle do fluxo de calor. Essa abordagem inovadora pode transformar o design de sistemas térmicos em espaçonaves, tornando-os mais eficientes e menos propensos a falhas. As pesquisas na Estação Espacial Internacional avançam em diversas áreas, incluindo metalurgia, proteção e transferência de calor.