Los ingenieros de la RUDN calcularon los parámetros del radiador para la planta de energía lunar

La colonización de la luna no es solo un tema de ciencia ficción. Esta es probablemente una «fortaleza» para un mayor estudio y exploración del espacio. Uno de los principales retos a los que se enfrentarán las futuras misiones espaciales es el suministro de energía. Para la Luna, se necesitan centrales eléctricas potentes, por lo que existe el riesgo de sobrecalentamiento. Esto requiere radiadores que puedan funcionar de manera efectiva incluso en condiciones extremas. Los ingenieros de RUDN presentaron un modelo para calcular dicho radiador: de acuerdo con las condiciones dadas, es posible calcular con precisión todos los parámetros necesarios.

«La colonización de la luna debería ser un paso importante en la preparación para la exploración de Marte. Las bases lunares tendrán requisitos de alta potencia. Deben proporcionar experimentos científicos intensivos en energía, extracción y procesamiento de minerales y estudios de superficie. Por lo tanto, es muy importante proporcionar una fuente de energía fiable y potente. Debido a las temperaturas extremadamente bajas y las duras condiciones ambientales en el espacio, es muy difícil eliminar el exceso de calor de las centrales eléctricas. Por lo tanto, para la eficiencia de las centrales eléctricas, se necesitan sistemas de eliminación de calor altamente eficientes», Sergey Smirnov, Ph.D.

Para calcular el radiador según el modelo propuesto, se necesitan cuatro parámetros principales: la cantidad de calor a eliminar, la temperatura mínima del fluido de trabajo (refrigerante), las propiedades termodinámicas del fluido y la temperatura ambiente. El último parámetro es especialmente importante en el caso de la Luna, ya que las condiciones en el satélite son extremas. Se supone que el dispositivo está ubicado en el polo de la luna y los fluidos de trabajo del radiador son helio y amoníaco.

Con la ayuda del nuevo modelo, es posible calcular en detalle todos los parámetros del radiador, hasta el número de tuberías y su longitud. Además, los ingenieros de RUDN pudieron calcular las posibilidades de varios refrigerantes y sus regímenes de flujo. Por ejemplo, el amoníaco líquido da más «libertad» para cambiar los parámetros geométricos del radiador, sin reducir la potencia. Está previsto que los resultados del estudio se utilicen en los prometedores programas de unidades de energía espacial de Nauka-Energotech LLC.

«Hemos mejorado los cálculos de disipación de calor. Con el nuevo enfoque, es más fácil determinar los principales parámetros de diseño del radiador. Con él, puede evaluar las capacidades de los refrigerantes y el modo de suministro. Es importante tener en cuenta que el método de cálculo no se limita a un refrigerante específico; se puede considerar cualquier refrigerante», Hassan Khalife, profesor asistente, Departamento de Ingeniería Energética, RUDN University.

Los resultados se publican en la revista Symmetry.