La ISS tuvo problemas relacionados con el amoníaco más de una vez .
Estos problemas ocurrieron en diferentes años calendario, y parece que casi todos los "casi accidentes" que aparecen en las noticias sobre la ISS están conectados al circuito de amoníaco. Este sistema existe para transferir calor de la estación a los radiadores, que he oído comparar con un radiador de automóvil.
Cuando un solo subsistema pone constantemente en riesgo a toda la estación, yo diría que la NASA lo convierte en una alta prioridad para la mejora de la tecnología. Particularmente porque han estado hablando activamente sobre las estaciones espaciales BEO con bastante seriedad (lo que estoy seguro multiplicaría las complicaciones).
¿Existen tecnologías competidoras para los sistemas de enfriamiento de la próxima generación de estaciones espaciales comerciales o de la NASA? Esperemos que las opciones sean menos propensas a filtrarse... ¿O se acepta generalmente que seguiremos usando el refrigerante de amoníaco a pesar de su historial?
Tampoco me refiero al futuro lejano, quiero limitar esto a conceptos que un diseñador de misiones podría tomar en serio actualmente .
Hay múltiples mejoras posibles para mover el refrigerante, en los sistemas de bombeo. Se están trabajando en sistemas de bombeo piezoeléctricos y electrohidrodinámicos, cuya principal ventaja es una mayor confiabilidad. Otro candidato serían las bombas termoeléctricas de efecto Peltier. Una tecnología similar tendría amplias aplicaciones en soluciones de refrigeración terrestre.
Puede encontrar discusiones sobre soluciones futuras propuestas y de vanguardia en las hojas de ruta de tecnología de la NASA, para esto es el área de tecnología 14, sistemas de gestión térmica .
Ha habido varios problemas diferentes con los circuitos de enfriamiento de amoníaco externos, por lo que entiendo. Dos de los que conozco fueron una falla en la bomba, que tuvo varias causas contribuyentes. La bomba fue devuelta a tierra y desarmada. Básicamente, las condiciones de operación empujaron varios componentes (cojinetes, sellos) de la bomba mecánica fuera de los márgenes de diseño, lo que resultó en desgaste. También hay problemas con las fallas de las válvulas dentro de PVTCS, que no creo que hayan sido completamente causados por la raíz. En cada caso, las causas contribuyentes han sido sistemas mecánicos complejos que son bastante difíciles de poner en órbita, a pesar de que se sospechan fallas electrónicas.
En un nivel muy alto, las posibles mitigaciones son iterar y mejorar los subsistemas mecánicos, al comprender mejor las condiciones de operación, se pueden diseñar mejores márgenes, usar mejores materiales y diseños de subensamblajes, etc.
La otra posible mitigación es tratar de minimizar las partes móviles tanto como sea posible y usar sistemas de estado sólido cuando sea posible. Ahí es donde entran en juego las futuras tecnologías de nivel TRL 3-4, mencionadas anteriormente.
Por supuesto, también ha habido una plétora de lecciones operativas. La capacidad de devolver subsistemas defectuosos a tierra para un análisis rápido y mejoras de diseño es clave, ya que la mejor manera de mejorar la tecnología sigue siendo operarla y aprender del proceso.
Algunas referencias:
http://www.iapmonline.org/Documents/archive/20140106_International_Space_Station_Cooling.aspx
http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20150004079
http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20140000513
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