ناسا برای تحقق مأموریتهای فضایی آینده خود، آزمایش دستگاه جدیدی به نام کرایوکوپلر (Cryocoupler) را با همکاری شرکت فناوری آمریکایی L3Harris انجام داد. این دستگاه شبیه به نازل پمپ بنزین طراحی شده تا فضاپیماها بتوانند پیش از ترک مدار زمین، به ایستگاههای سوختگیری مداری متصل شوند و مخازن خود را پر کنند.
به گفته ناسا، کرایوکوپلر انتقال سیالات فوقسرد مانند هیدروژن و اکسیژن مایع را بدون هیچگونه نشتی در فضا امکانپذیر میکند. مدیر پروژه کرایوکوپلر در مرکز پروازهای فضایی مارشال ناسا، میگوید انتقال سوخت کرایوژنیک (فوقسرد) در مدار، هنوز یکی از سختترین مسائل مهندسی در پروازهای فضایی محسوب میشود. از آنجا که این سیالات باید در دمای صدها درجه زیر صفر نگهداری شوند، باید از مواد اولیه و درزگیرهای بسیار مقاوم استفاده شود.
برخلاف کوپلرهای زمینی که در راکتهایی مانند سامانه پرتاب فضایی آرتمیس استفاده میشوند و به اتصال و آزادسازی دستی نیاز دارند، این دستگاه جدید خودکار است؛ بنابراین فضانوردان برای انتقال سوخت نیازی به انجام راهپیمایی فضایی پرخطر ندارند و دستگاه برای تحمل شرایط خشن فضا بهینه شده است.
محققان برای سنجش مقاومت این فناوری، نیتروژن مایع با دمای منفی ۱۹۶.۱ درجه سلسیوس را از داخل پیکربندیهای متصل و جداشده این دستگاه عبور دادند. این آزمایشهای حرارتی به مهندسان کمک کرد تا واکنش دستگاه را در برابر انقباض حرارتی، جریان سیال و تفاوتهای دمایی میان سوخت و مواد سازنده ارزیابی کنند.
علاوهبراین، آنها آزمایشهای عملیاتی ویژهای را نیز برای تعیین محدودیتهای عملکردی دستگاه اجرا کردند. در این مرحله، محققان یک نیمه از کوپلر را روی یک میز رباتیک متحرک نصب کردند تا شرایط اتصال نامرتب و ناهماهنگ را شبیهسازی کنند؛ زیرا فضاپیما و ایستگاه سوختگیری معمولاً در فضا همترازی کاملی با یکدیگر ندارند و دستگاه باید این ناهماهنگیهای احتمالی را به خوبی پوشش دهد.
این دستگاه درحالحاضر در مراحل اولیه توسعه قرار دارد و آزمایشهای فعلی فقط بر روی عملکردهای پایه تمرکز دارند، اما در آینده برای مأموریتهای خاص بهینه خواهد شد.
