Un recente studio dell'Università del Texas a El Paso (UTEP) evidenzia l'uso della fluidodinamica computazionale (CFD) per modellare la produzione di propellente utilizzando risorse in situ. Questa ricerca è fondamentale per rendere l'esplorazione spaziale futura più sostenibile ed economica, sfruttando le risorse disponibili su altri corpi planetari.
L'utilizzo delle risorse in situ (ISRU) sta guadagnando terreno come metodo per ridurre le spese di missione utilizzando le risorse trovate nello spazio. Un obiettivo primario è la creazione di carburante per razzi da risorse disponibili sulla Luna e su Marte, il che ridurrebbe significativamente la quantità di materiale che deve essere trasportato dalla Terra.
La NASA sta collaborando attivamente con OxEon Energy per creare un sistema in grado di trasformare il suolo lunare in ossigeno e metano. Questo sistema incorpora un condensatore progettato per separare l'acqua dal metano, situato tra il reattore di metanazione e il sistema di elettrolisi a ossido solido (SOE). I ricercatori dell'UTEP hanno diretto i loro sforzi di CFD verso questo condensatore, utilizzando STAR-CCM+, un software sviluppato da Siemens, per simulare e ottimizzare le sue prestazioni.
Il modello CFD si concentra su metriche chiave come il tasso di condensazione e la portata massica del gas, entrambi misurati in grammi all'ora. Queste metriche sono vitali per migliorare l'efficienza del condensatore nella separazione dell'acqua dal metano, contribuendo così all'efficacia complessiva delle tecnologie ISRU. Ottimizzando la produzione di propellente nello spazio, le missioni spaziali possono diventare più fattibili e convenienti.