德克薩斯大學埃爾帕索分校 (UTEP) 最近的一項研究強調了使用計算流體動力學 (CFD) 來模擬利用原位資源生產推進劑的過程。這項研究對於通過利用其他行星上的可用資源,使未來的太空探索更具可持續性和成本效益至關重要。
原位資源利用 (ISRU) 作為一種通過利用太空中的資源來降低任務成本的方法越來越受到關注。一個主要重點是從月球和火星上的可用資源中製造火箭燃料,這將大大減少需要從地球運輸的材料量。
美國宇航局 (NASA) 正在積極與 OxEon Energy 合作,創建一個能夠將月球土壤轉化為氧氣和甲烷的系統。該系統包含一個冷凝器,旨在將水從甲烷中分離出來,位於甲烷化反應器和固體氧化物電解 (SOE) 系統之間。UTEP 的研究人員已將其 CFD 工作重點放在該冷凝器上,利用西門子開發的軟體 STAR-CCM+ 來模擬和優化其性能。
CFD 模型側重於關鍵指標,例如冷凝速率和氣體質量流量,兩者均以克/小時為單位進行測量。這些指標對於提高冷凝器從甲烷中分離水的效率至關重要,從而有助於提高 ISRU 技术的整體有效性。通過優化太空中的推進劑生產,太空任務可以變得更加可行和經濟實惠。