Niedawne badanie przeprowadzone przez University of Texas at El Paso (UTEP) podkreśla wykorzystanie obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) do modelowania produkcji paliwa z wykorzystaniem zasobów in-situ. Badanie to ma kluczowe znaczenie dla uczynienia przyszłej eksploracji kosmosu bardziej zrównoważoną i opłacalną poprzez wykorzystanie zasobów dostępnych na innych ciałach planetarnych.
Wykorzystanie zasobów in-situ (ISRU) zyskuje na popularności jako metoda redukcji kosztów misji poprzez wykorzystanie zasobów znajdujących się w kosmosie. Głównym celem jest wytwarzanie paliwa rakietowego z zasobów dostępnych na Księżycu i Marsie, co znacznie zmniejszyłoby ilość materiału, który musi być transportowany z Ziemi.
NASA aktywnie współpracuje z OxEon Energy w celu stworzenia systemu zdolnego do przekształcania gleby księżycowej w tlen i metan. System ten zawiera skraplacz zaprojektowany do oddzielania wody od metanu, umieszczony pomiędzy reaktorem metanizacji a systemem elektrolizy tlenków stałych (SOE). Naukowcy z UTEP skierowali swoje wysiłki CFD na ten skraplacz, wykorzystując oprogramowanie STAR-CCM+ opracowane przez Siemens, aby symulować i optymalizować jego wydajność.
Model CFD koncentruje się na kluczowych metrykach, takich jak szybkość kondensacji i masowe natężenie przepływu gazu, oba mierzone w gramach na godzinę. Metryki te są niezbędne do zwiększenia wydajności skraplacza w oddzielaniu wody od metanu, co przyczynia się do ogólnej skuteczności technologii ISRU. Optymalizując produkcję paliwa w kosmosie, misje kosmiczne mogą stać się bardziej wykonalne i przystępne cenowo.