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terça-feira, 30 de julho de 2013

A climatização de habitats em Marte

por PGAPereira. HI-SEAS habitat - na parte superior, em luz visível durante o dia, e no fundo, no infravermelho. É o final de março na cratera Gale, o local de pouso do Mars Curiosity rover. E acordo com o registro de Tempo de Marte, as temperaturas não ficou acima de zero durante semanas. É uma primavera fria por curiosidade depois de um inverno surpreendentemente quente. Mas os engenheiros sabiam o que estavam se metendo quando eles projetaram o rover. Eles sabiam que seus sistemas teriam de suportar temperaturas mais frias do que 150 graus centígrados negativos, e que eles precisam operar de forma confiável sem muito tempo acima de um agradável 32 graus. O mesmo princípio aplica-se a todos os futuros habitats humanos em Marte. Mas, além de sistemas esportivos que podem suportar duras temperaturas flutuantes, um habitat também deve sobreviver a uma viagem de ida e um pouso no planeta, manterem seus habitantes protegidos da radiação prejudicial e de uma atmosfera tóxica (ou falta dela), e manter a confortável temperatura interior. Falando da experiência em um habitat simulado posso dizer-lhe: temperaturas da camisa são as preferidas. Você está quente, então você não está com frio. É verão em Mauna Loa, onde nossa HI-SEAS simulada da missão a Marte está prestes a começar o seu quarto e último mês. Ultimamente, tenho vestido camisetas durante todo o dia, mas durante a maior parte da missão eu estava confortável em blusas e meias grossas. Havia até mesmo alguns dias no início, quando eu usava luvas e tinha sempre uma caneca de chá quente em minhas mãos. O que eu quero dizer é o seguinte: houve algumas variações de temperatura graves dentro de nossa casa. Com toda a franqueza, esse projeto não foi projetado para teste de campo de um habitat em Marte. Nosso principal objetivo foi testar os efeitos da fadiga em uma missão de longo isolamento e tentar novos sistemas de alimentação para um posto interplanetário distante. Por isso, o nosso habitat não está completamente vedado do exterior, nem está sob pressurização. A uma altitude de cerca de 8.000 pés (2438 metros), que essencialmente vive em uma barraca. Dito isto, ainda há algumas lições interessantes a serem aprendidas no projeto térmico desta cúpula. Mapas de calor do nosso tripulante do Habitat, geólogo Oleg Abramov, trouxe com ele uma câmera que lê a luz infravermelha emitida por objetos ser essencialmente capaz de tirar fotos multicoloridas de zonas frias e manchas quentes. Um dos objetivos do Oleg em HI-SEAS foi criar mapas termais do habitat. Estes mapas, a curto prazo, podem ajudar a melhorar a ventilação e isolamento dessa estrutura. A longo prazo, esses tipos de imagens poderia ajudar o projeto e construção de habitats futuros. Os mapas de Oleg, tem havido algumas observações claras até agora. A tampa da cúpula, que é feita de duas camadas de vinila com algum isolamento entre elas, é aproximadamente da mesma temperatura que o ar exterior. Luzes e eletrônicos produzem uma quantidade considerável de calor. Sem surpresa, o calor aumenta e faz com que o nível superior do habitat, onde os nossos quartos são encontrados, fiquem mais quente do que o nível mais baixo. Em dias frios e nas manhãs e tardes, usamos aquecedores, aquele brilho branco quente nas fotos.

Ajustes de design em Marte. Uma sugestão especial que surge a partir destas imagens é que as aberturas no quarto podem ser colocadas nos tetos para melhorar o fluxo de ar, pois ele pode ficar muito quente lá em torno do meio-dia. Em última análise, no entanto, os designers de futuros habitats simulados faria bem em considerar um alto grau de automação e regulação, algo que o HI-SEAS habitat tem em pequenas doses com um sensor de dióxido de carbono e um par de sensores de temperatura que alimentam dados para uma ventilação automatizada do Ventilador na parte superior da cúpula. Vários sensores de temperatura e vários métodos de circulação de ar em todo o habitat poderiam regular a temperatura ainda mais. Além disso, ele pode ser importante para a reciclagem de calor a partir de fontes como máquinas, eletrônicos, e até mesmo pessoas. Esse sistema de redistribuição de calor poderia ser uma maneira eficiente de energia para manter a temperatura interior confortável. Mas, por agora, a tripulação do HI-SEAS faz grande parte do regulamento de temperatura de nós mesmos, incluindo mudar para camisetas e shorts em dias particularmente quentes. Durante a semana passada ou assim, o tempo em nossa versão de Marte tem dado uma notável semelhança com a do Havaí. 

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