Les ingénieurs de RUDN ont calculé les paramètres du radiateur de la centrale lunaire

La colonisation de la lune n’est pas seulement un sujet de science-fiction. Il s’agit d’un «bastion» probable pour une étude plus approfondie et l’exploration de l’espace. L’un des principaux défis auxquels seront confrontées les futures missions spatiales est de fournir de l’énergie. Pour la Lune, il faut des centrales puissantes, c’est pourquoi il y a un risque de surchauffe. Cela nécessite des radiateurs capables de fonctionner efficacement même dans des conditions extrêmes. Les ingénieurs de RUDN ont présenté un modèle de calcul d’un tel radiateur — selon les conditions données, il est possible de calculer avec précision tous les paramètres nécessaires.

«La colonisation de la Lune devrait être une étape importante dans la préparation de l’exploration de Mars. Les bases lunaires auront des exigences élevées en matière de puissance. Ils doivent fournir des expériences scientifiques énergivores, l’extraction et le traitement des minéraux et des études de surface. Par conséquent, il est très important de fournir une source d’énergie fiable et puissante. En raison des températures extrêmement basses et des conditions environnementales difficiles dans l’espace, il est assez difficile d’évacuer l’excès de chaleur des centrales électriques. Par conséquent, pour l’efficacité des centrales électriques, des systèmes d’évacuation de la chaleur hautement efficaces sont nécessaires », a déclaré Sergey Smirnov, Ph.D.

Pour calculer le radiateur selon le modèle proposé, quatre paramètres principaux sont nécessaires: la quantité de chaleur à évacuer, la température minimale du fluide de travail (réfrigérant), les propriétés thermodynamiques du fluide et la température ambiante. Le dernier paramètre est particulièrement important dans le cas de la Lune, car les conditions sur le satellite sont extrêmes. On suppose que l’appareil est situé au pôle de la lune et que les fluides de travail du radiateur sont l’hélium et l’ammoniac.

À l’aide du nouveau modèle, il est possible de calculer en détail tous les paramètres du radiateur, jusqu’au nombre de tuyaux et leur longueur. De plus, les ingénieurs de RUDN ont pu calculer les possibilités de divers réfrigérants et leurs régimes d’écoulement. Par exemple, l’ammoniac liquide donne plus de «liberté» pour modifier les paramètres géométriques du radiateur, sans réduire la puissance. Les résultats de l’étude devraient être utilisés dans les programmes prometteurs d’unités de puissance spatiale de Nauka-Energotech LLC.

«Nous avons amélioré les calculs de dissipation thermique. Avec la nouvelle approche, il est plus facile de déterminer les principaux paramètres de conception du radiateur. Avec lui, vous pouvez évaluer les capacités des réfrigérants et le mode d’approvisionnement. Il est important de noter que la méthode de calcul n’est pas limitée à un réfrigérant spécifique — n’importe quel réfrigérant peut être pris en compte», — Hassan Khalife, professeur adjoint, Département de génie énergétique, RUDN University.

Les résultats sont publiés dans la revue Symmetry.