Вы думаете, что видели, как кипит вода? Гравитация вас обманывает. В космосе оно всё работает совсем иначе, и это стало проблемой для инженеров и загадкой для физиков. Вся суть — в одной маленькой детали, которую на Земле просто не замечали.Наверняка у многих из нас утро начинается одинаково (ну или когда вы там просыпаетесь): бредешь на кухню, нажимаешь кнопку на чайнике и через пару минут заливаешь кипятком кофе или дошик. Привычный, доведенный до автоматизма процесс. Вода забурлила, пузырьки побежали вверх — всё понятно. mysku.club Но что, если я вам скажу, что на Земле мы не видим настоящего кипения? Всю картину портит гравитация. Именно она заставляет пузырьки быстро отрываться и улетать, не дав им как следует проявить себя. Поэтому чтобы увидеть, как кипит жидкость на самом деле, учёные отправили в космос целую лабораторию и впервые в деталях разглядели как всё это работает. Гравитация, бессердечная ты... Почему нельзя было спокойно поэкспериментировать на Земле? Всё дело в том, что наша родная гравитация маскирует и искажает тонкие физические эффекты, которые лежат в основе кипения. И всё портит два явления. На Земле кипение подчиняется силе Архимеда: пузырёк легче жидкости, вот он и всплывает. При нагреве пузырек увеличивается за счёт выделения в него газа и отрывается от дна, когда подъёмная сила будет немного больше прижимающейmyslide.ru Причём настолько стремительно, что учёные просто не успевают как следует их изучить — они слишком мелкие и слишком быстрые. Даже в специальных башнях, где имитируют микрогравитацию на пару секунд, пузыри не успевают ни вырасти, ни показать своё поведение. Ну а второе явление — естественная конвекция. Тёплые слои жидкости поднимаются, холодные опускаются. Это постоянное перемешивание создаёт в воде температурный хаос, который мешает понять, как тепло распределяется на самом деле. drax.com А вот на МКС всего этого нет. Поэтому учёные из Новосибирского государственного университета и Института теплофизики им. Кутателадзе вместе с коллегами из международного проекта RUBI (Reference mUltiscale Boiling Investigation) отправили туда специальную установку. Космический чайник Итак, устройство RUBI — это такая герметичная ячейка с прозрачными стенками, в которой находится жидкость FC-72 (специальный диэлектрик, применяемый для охлаждения электроники — такой-то намёк на практическое применение). Камеры, лазеры, нагреватели, микротермопары, датчики давления — всё это там тоже есть, само собой. Экспериментальная установка RUBIпресс-служба НГУ Также установка была укомплектована контуром циркуляции жидкости, создающим поток. Имелась возможность устанавливать температуру жидкости, давление, тепловой поток на нагревателе, время между активацией нагревателя и лазерным импульсом, который инициирует образование пузырька. Все это было необходимо, чтобы охватить весь диапазон параметров для построения моделей протекания наблюдаемых процессов. Фёдор Роньшин к.ф.-м.н., старший преподаватель Физического факультета НГУ Учёные с Земли, управляя процессом онлайн, создавали в этой ячейке один-единственный пузырёк. Делали они это с помощью короткого импульса лазера. Затем пузырёк начинал расти на специальном нагревателе, а за ним в четыре глаза следили две камеры: скоростная черно-белая сбоку и инфракрасная снизу, которая видела распределение температуры. пресс-служба НГУ Это был первый в истории эксперимент, когда в космосе в абсолютно контролируемых условиях изучали рост одинокого пузыря, которому ничего не мешало. Пузырь, который не лопнул И вот тут началось самое интересное. Физики создали условия, в которых пузырёк, по всем законам, должен был быстренько схлопнуться. Но наш пузырь и не думал исчезать. Более того, он остался приклеенным к горячей поверхности и начал расти. И расти. И расти. В итоге он смог раздуться до размеров в несколько сантиметров, прожил десятки секунд и не схлопнулся при этом. Жидкость вокруг него была недогретой, то есть холоднее температуры кипения, и пар должен был снова сконденсироваться. А вот под самим пузырём обраузется перегретая зона. ferra.ru Когда пузырь растет, он, как зонтик, закрывает часть нагревателя от жидкости. Вот и образуется так называемое «сухое пятно» — участок нагревателя, который больше не омывается жидкостью и из-за этого начинает катастрофически перегреваться. Можно понять, что будет с процессором, например, если на нём есть такой вот пузырь. Понятно, почему в космосе до сих пор не рискуют использовать самые эффективные, двухфазные системы охлаждения (где жидкость кипит и забирает тепло), а обходятся менее продуктивными проточными. Риск перегрева критически важной электроники слишком велик. Как кипит жидкость при разной гравитацииESA В общем, всё это стало неожиданностью: по идее, когда пузырь охлаждается, пар внутри должен конденсироваться, и он должен исчезнуть. Численные модели предсказывали одно, а в реальности происходило что-то совершенно другое. Учёные заметили, что пузырь может как бы воскресать — рост прекращается, а потом вдруг снова начинается. Чтобы понять, что происходит, физики построили новые модели и нашли виновников — неконденсирующиеся газы, которые всегда есть в жидкости, даже после дегазации. пресс-служба НГУ Даже если их всего около 1%, этого хватает, чтобы полностью изменить поведение пузыря. Растворённый газ мешает конденсации пара, а градиент температуры по поверхности пузыря создаёт термокапиллярные потоки Марангони — по сути, жидкость начинает течь вдоль пузыря, перенося тепло от горячего основания к верхушке. В результате пузырь не схлопывается, а продолжает испаряться и расти. Научно это выглядит как «интенсификация теплоотвода за счёт перераспределения перегретой жидкости вдоль поверхности парового пузыря». По-человечески — газ делает кипение стабильнее, а тепло уходит эффективнее. На Земле этот тонкий эффект просто-напросто задавливается мощными потоками от силы Архимеда и конвекции. пресс-служба НГУ Практический выход Вообще весь этот эксперимент RUBI длился с 2019 по 2021 год. Всё это время учёные управляли установкой с Земли, меняли параметры, запускали лазерные импульсы, собирали гигабайты данных. После завершения установку вернули обратно, и теперь физики из пяти стран анализируют результаты. Пузырёк, который получили в 20-м году. Он вытянут вверх под действием электростатикиTechnical University Darmstadt Наша группа из НГУ и Института теплофизики уже опубликовала две статьи в международных журналах Physics of Fluids и International Journal of Heat and Mass Transfer. В них подробно разобраны механизмы роста пузыря и влияние растворённых газов. И судя по объёму данных, исследователям хватит материала ещё на пять лет вперёд. Всё это нужно для того, чтобы создавать системы охлаждения для космических аппаратов, спутников, орбитальных станций, где обычные радиаторы не работают. Если научиться управлять кипением в таких условиях — можно эффективно отводить тепло даже без конвекции и гравитации. Например, проектировать теплообменники так, чтобы «сухое пятно» не возникало и...
Сообщает www.ferra.ru
Новость из рубрики: Технологии, Наука
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- Соцсеть «ВКонтакте» запустила групповые видеозвонки...
- Компания Apple зарегистрировала 9 новых моделей iPhone...
- В первой половине 2025 года Контактный центр Azercell принял более 2,5 миллиона обращений...
- Можно ли использовать домашний адрес как юридический?...
- Почему стоит выбрать интернет-магазин косметики Romanovamakeup?...
- Официальный визит президента ОАЭ Мухаммеда Аль Нахайяна в Россию завершен...
02:56, 20 Июл Вы думаете, что родились правшой? Ученые считают иначе Возможно, доминирующая рука появилась только в результате тренировок С самого детства мы привыкаем делить людей на правшей и левшей. Долгие годы считалось, что выбор ведущей руки заложен в мозге еще до нашего рождения, определяя, какое полушарие луч...
10:56, 02 Дек Кипение подо льдом может происходить на Мимасе без разрушения поверхности — Earth В глубинах Солнечной системы есть ледяной мир, который долгое время считался безжизненным камнем, затерянным среди мощных колец Сатурна. Его небольшие размеры и покрытая кратерами поверхность не вызывали особого интереса у учёных. Однако новое иссле...
17:13, 19 Янв Правильный выбор днища колодца — это важный этап строительства, который нельзя игнорировать При строительстве инженерных сооружений, связанных с водоснабжением, канализацией или дренажными системами, особое внимание уделяется каждому конструктивному элементу. Колодцы используются в частном и промышленном строительстве, на коммунальных сетя...
14:56, 12 Апр Телепортация существует. Но выглядит не так, как вы думаете Телепортация человека невозможна, а вот информации — вполне В начале апреля 2026 года высокопоставленный чиновник американского агентства по чрезвычайным ситуациям (FEMA) заявил, что однажды телепортировался в закусочную. Сотрудники и посетите...
06:56, 13 Дек Вы думаете, что это усталость, а это дефицит витамина B12 Дефицит витамина B12: почему страдают память и зрение. Источники изображений: social-apteka.ru, ru.pinterest.com Забыли, зачем зашли в комнату. С трудом вспоминаете недавние события. Глаза устают быстрее обычного. Многие списывают это на стресс, воз...
10:56, 16 Сен Долгая жизнь воды на астероиде Рюгу: учёные обнаружили следы жидкой воды на астероиде возрастом 4,8 миллиарда лет Сегодня астероид Рюгу, расположенный недалеко от Земли (его диаметр составляет около 800 метров), является сухим. Однако новое исследование предполагает, что когда-то на этом космическом объекте была жидкая вода, и, что особенно важно, её наличие со...
22:56, 12 Июл "Думаете, мне нужен мужчина?". Алсу высказалась о личной жизни Алсу рассказала о личной жизни после развода с экс-супругом Яном Абрамовым. На фестивале "Белые ночи", который состоялся несколько дней назад в Санкт-Петербурге, 43-летняя певица призналась, что сейчас её сердце свободно. При этом она не отказываетс...
03:56, 27 Июл Без уксуса и стерилизации — просто заливаю водой из-под крана: как я просто закатываю огурцы на зиму Рецепт звучит почти волшебно: огурцы перебродили, рассол слили, налили воду из-под крана — и отправили банки в шкаф на три года. Но именно последний шаг превращает удобную заготовку в опасный эксперимент. Главное: Брожение огурцов без уксуса возможн...
15:56, 04 Июл В какой стране живут дольше всех. Это точно не та страна, о которой вы думаете В Монако и Японии люди живут долго, но причины долголетия совершенно разные Каждый год специалисты составляют рейтинги стран, где люди живут дольше всего. И каждый раз лидер этого списка удивляет, потому что это не Япония, не Скандинавия и не средиз...
15:56, 18 Янв Мизинцы - ваша визитная карточка: их длина расскажет о ваш больше, чем вы думаете - готовы к правде? Искусственный интеллект Жизнь по чужим сценариям ради одобрения или материальной стабильности часто заставляет нас забыть о собственных желаниях. В результате мы теряем контакт с собой, чувствуем опустошение и не понимаем, куда идти. Перед вами тест...
19:56, 15 Мар Просто раскидала туалетную бумагу на грядках: удивилась, как оказалось это просто - соседи сначала смеялись, теперь также делают Фото сгенерировано Один из самых спорных методов посадки моркови — наклеивание семян на туалетную бумагу. Многие считают это лишней тратой времени. Но те, кто пробовал, возвращаются к этому способу снова. Плюсы очевидны: ровные ряды, никаких сорняко...
19:56, 05 Авг Ветераны липецкого хоккея обратились к Третьяку: «Этот вид спорта в нашем городе просто исчез. Мы уже не в силах сдерживать эмоции и просто наблюдать, мы просим одного – разговора» Ветераны липецкого хоккея написали открытое письмо на имя президента Федерации хоккея России Вячеслава Третьяка и губернатора Липецкой области Игоря Артамонова в связи с текущем положением этого вида спорта в регионе. Ранее молодежный хоккейный клуб...
09:56, 17 Июл Почему Солнце называется Солнцем, а не как-то иначе? Одного человека, который придумал слово Солнце, не существует У большинства небесных тел есть официальные названия, которые утвердили астрономы. Свое название есть даже у точной копии Земли, которая находится в десятках световых годах от нас. Но у С...
03:56, 02 Май Тайлер Кеннеди: «Если «Питтсбург» не подпишет Малкина, как думаете, кому он позвонит в первую очередь? Он пойдет в «Вашингтон», чтобы играть с Овечкиным» Экс-нападающий «Питтсбурга» Тайлер Кеннеди поделился мыслями о будущем форварда «Пингвинс» Евгения Малкина. Срок соглашения 39-летнего нападающего с «Питтсбургом» с кэпхитом 6,1 млн долларов рассчитан до 30 июня 2026 года. Малкин сообщил, что хочет ...
21:56, 01 Окт Шпилевский о судействе со «Спартаком»: «Забиваешь, а человек на ВАР за минимальный контакт дает пенальти сопернику – это влияет ментально, как думаете? 2-й карточки Каричу не было» «Пари НН» уступил в домашней встрече 5-го тура Пути РПЛ FONBET Кубка России (2:1). На 14-й минуте после просмотра ВАР был отменен гол Хуана Мануэля Боселли – перед результативной атакой Валерий Царукян ударил Наиля Умярова по ноге в своей штрафной п...
07:56, 30 Мар Самая маленькая пустыня в мире находится совсем не там, где вы думаете (и вообще это не пустыня) Песчаные дюны Каркросс на фоне заснеженных гор и хвойных лесов Юкона Когда речь заходит о пустынях, большинство людей представляют бескрайние барханы Сахары или раскаленные камни Долины Смерти. Но самая маленькая «пустыня» планеты находится на север...
11:56, 04 Сен Что такое виза и почему без нее мир выглядел бы совсем иначе Визы появились после серьезных войн и продолжают существовать и сегодня Китай объявил о введении безвизового режима для граждан России. С 15 сентября 2025 года россияне смогут въезжать в страну по одному только загранпаспорту. Мы сможем оставаться т...
04:56, 18 Апр Города без машин: 6 мест, где люди живут иначе 6 городов, где машины запрещены: где живут люди будущего Попробуйте вспомнить, когда вы в последний раз провели целый день, не услышав ни одного автомобильного гудка. Скорее всего, это было где-то далеко от цивилизации — в горах или на необитаемом б...
03:56, 03 Сен Медведев предложил иначе оценивать уровень бедности россиян Глава правительства России Дмитрий Медведев считает, что для грамотной оценки уровня бедности россиян, главным образом, важно рассматривать расходы семей, а также учитывать индивидуальные жизненные ситуации. О необходимости внести изменения о методы...
04:56, 18 Апр Холодный душ по утрам советуют все. Вот почему врачи думают иначе Кажется, многие люди слишком идеализируют холодный душ по утрам Холодный душ рекламируют блогеры, фитнес-тренеры и мотивационные спикеры как универсальный способ взбодриться, укрепить иммунитет и даже победить депрессию. Но некоторые врачи предупреж...
08:56, 20 Авг 7 фактов о водке, после которых бутылка выглядит иначе Массовое распространение водки как 40-градусного напитка в России началось в 1895 году Водку называют самым простым алкоголем, потому что он состоит только из спирта и воды. Но так ли это на самом деле? В истории этого напитка хватает неожиданных по...
17:56, 03 Июл Не выспались всего одну ночь? Ваш мозг уже начал работать иначе Одна бессонная ночь перестраивает мозг: неожиданные последствия для вашего здоровья Мы тратим примерно треть жизни на сон, и долгое время учёные спорили, зачем нам это вообще нужно. Теперь у науки появилось важное доказательство: всего одна бессонна...
14:56, 25 Июн Онищенко: пестициды необходимы, иначе урожай превратит поля в пустыню Академик РАН Геннадий Онищенко на пресс-конференции по биобезопасности стран ЕАЭС заявил, что использование пестицидов и нитратов в сельском хозяйстве оправданно, иначе растения вытянут все полезные вещества из почвы, превратив земли в пустыню. При ...
20:56, 23 Апр На Западе предсказывают скорый крах экономике России, но реальность выглядит иначе Западные СМИ предсказывают крах российской экономике, но реальные изменения в промышленности, занятости и потоках капитала рисуют иную картину. ВПК — драйвер экономического развития России Западные "аналитики" рисуют экономику России, как умирающую,...
20:56, 19 Авг Средиземноморская диета в древности выглядела иначе: хлеб с хлебом и немного бобов Современное представление о средиземноморской диете как о легком наборе из рыбы на гриле, оливкового масла и свежих овощей — это красивая историческая реконструкция, не имеющая почти ничего общего с реальностью античности. Древний рацион был куда бо...
14:56, 25 Мар Земля крутится иначе, чем прежде: климат запускает эффект, которого не было миллионы лет Земля — это не швейцарские часы, а скорее пьяный танцор на льду. Нам кажется, что сутки длятся ровно 24 часа, но планета постоянно "плавает" в пространстве. Сейчас она начала притормаживать так сильно, что техника может сойти с ума. Виновато глобаль...
14:56, 11 Сен Режим «избалованного котенка»: Льву нужно отдохнуть, иначе потеряет авторитет коллег Провести время с семьей, и разгрузить мозг — вот что нужно этому знаку. Бурная рабочая деятельность «сжирает» львиную долю времени, иногда даже нет возможности уделить это время семье. Особенно это касается трудолюбивого до скрежет...
04:56, 16 Июн Млечный Путь зазвучал иначе: критическая ошибка в расчетах исказила реальную картину космоса Млечный Путь — это не горы мертвого камня и газа. Представьте его как гигантское, вибрирующее колесо. Космос забит парами белых карликов — остывших звездных трупов. Они кружатся друг вокруг друга, устраивая в пространстве-времени настоящую "дискотек...
16:56, 07 Сен Туристический налог хотят считать иначе: россиянам раскрыли, стоит ли ждать подорожания отдыха Смена формата взимания туристического налога не приведет к ощутимому удорожанию отдыха, считает член правления Российского союза туриндустрии (РСТ), председатель комитета по гастрономическому туризму РСТ Леонид Гелибтерман. В беседе с Pravda.Ru он о...
15:56, 20 Авг Тайны вселенной: 5 мифов о космосе Во что совсем не стоит верить. Бывает такое, что люди всю жизнь заблуждаются. Они считают, что солнце в космосе — это желтый огненный шар. Но к удивлению многих это не так. Учёные развеют 5 мифов о вселенной. Солнце желтого цвета. Эту яркую зв...
03:56, 18 Июл Лопетеги о финале ЧМ: «Журналисты говорят о фаворитах, но в футболе все иначе. У Испании и Аргентины будут свои моменты, все решат нюансы» Бывший главный тренер сборной Испании Хулен Лопетеги считает, что испанцы обладают необходимыми качествами для победы в финале ЧМ-2026 . Испанская команда сыграет против Аргентины в финальном матче 19 июля. Лопетеги вспомнил о товарищеской встрече д...
00:56, 01 Июн "Нужен холодный расчёт, иначе можно сойти с ума". Дочь Михаила Турецкого запретила суррогатной матери контактировать с ребёнком 42-летняя дочь Михаила Турецкого Наталья, которая недавно стала матерью в третий раз благодаря суррогатному материнству, объяснила, почему решила не встречаться после родов с женщиной, выносившей ребёнка, и исключила любые её контакты с новорождённы...
01:56, 01 Фев 5 фактов о космосе, которые многим неизвестны В космосе есть место, где время останавливается Человечество изучает космос с помощью телескопов, спутников, зондов и пилотируемых миссий. Мы постепенно выходим за пределы Земли, и заглядываем все дальше во Вселенную. Кажется, что даже обычный челов...
18:56, 31 Май "Нужен холодный расчёт, иначе можно сойти с ума". Дочь Михаила Турецкого запретила суррогатной матери кормить сына грудью 42-летняя дочь Михаила Турецкого Наталья, которая недавно стала матерью в третий раз благодаря суррогатному материнству, объяснила, почему решила не встречаться после родов с женщиной, выносившей ребёнка, и исключила любые её контакты с новорождённы...
13:56, 01 Май "Думал, буду один, но жизнь распорядилась иначе". Бероев высказался о свадьбе с 21-летней балериной вскоре после развода с Алфёровой Егор Бероев высказался о браке с 21-летней балериной Анной Панкратовой, на которой он женился вскоре после развода с Ксенией Алфёровой после 21 года брака. По словам 48-летнего актёра, обретя снова статус холостяка, он не думал, что у него будут нов...
21:56, 05 Июл В России создали биореактор с водорослями для дыхания в космосе Команда проекта 435nm под руководством Александра Шаенко публично представила прототип фотобиореактора, где микроводоросли поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Установка основана на идее советского аппарата «Сирень», но построена на совреме...
20:56, 31 Авг Российские биологи изучат структуру белков в космосе Учёные из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН планируют отправить несколько партий белков в космос в период с 2025 по 2027 год. Об этом в ходе форума «Технопром-2025» рассказал директор института Владимир Коваль.Как пишет...
21:56, 15 Июн Как ученые взвешивают планеты в космосе прямо с Земли Ученые открыли революционный способ взвешивать планеты — результаты вас поразят Несмотря на то что никаких вселенских весов не существует, ученые Земли уже давно научились определять вес планет в космосе. Для этого использовался закон всемирного тяг...
04:56, 10 Июн Роботы в космосе радикально ускорят внеземное строительство Директор Института космических исследований РАН Анатолий Петрукович заявил, что замена космонавтов роботами при работе в открытом космосе или на других небесных телах обеспечит радикальный скачок во внеземном строительстве. Также драйвером может ста...
13:56, 27 Сен Генич о перепалке Бубнова и Талалаева: «Андрей Викторович не прав. Можно было скандала не делать, но он был настроен иначе – с самого начала был перевозбужденный» — Давай поговорим о перепалке Бубнова и Талалаева. — Там не прав Андрей Викторович. — То есть реплики Бубнова «Кто он такой?» и «Ты сам заткнись» — это нормальное общение с гостем? — Ты перемотай и посмотри еще раз. Андрей Викторович с самого начала...
16:56, 27 Сен Что будет, если открыть люк космического корабля прямо в космосе Разгерметизация космического корабля после открытия люка В кино всё просто: кто-то дёргает ручку, дверь распахивается, и людей вместе со всем содержимым корабля мгновенно утягивает в чёрную пустоту. В реальности случайно устроить такое совсем не про...
20:56, 08 Июн Почему астронавты не стирают одежду в космосе и как это хотят исправить Как астронавты стирают одежду в космосе и без воды На Земле грязную футболку можно просто закинуть в стиральную машину. В космосе так не получится: воды мало, её приходится использовать повторно, а тратить на стирку — непозволительная роскошь. Поэто...
13:56, 19 Апр Гравитация в космосе снова встала на сторону Ньютона и Эйнштейна Самые большие структуры во Вселенной снова не захотели ломать школьную физику. Международная команда астрономов сравнила космические наблюдения с предсказаниями общей теории относительности и получила неприятный сюрприз для любителей «переписать» гр...
11:56, 04 Авг Обнаружен самый мощный природный ускоритель частиц в космосе Двойная звездная система Лебедь X-3 признана наиболее мощным природным ускорителем частиц среди известных науке на данный момент. Китайские специалисты установили, что двойная звездная система Лебедь X-3 является мощнейшим природным ускорителем част...
01:56, 05 Ноя Путин сообщил, как технологии «Буревестника» и «Посейдона» помогут в космосе Системы «Буревестник» и «Посейдон» помогут стране добиться успехов не только в оборонно-промышленном комплексе, но и в гражданских отраслях, например, при строительстве космических кораблей, заявил президент России Владимир Путин