Il fluido scorre in discesa, almeno sulla Terra. Il movimento fluido diventa molto più complicato nello spazio, e ciò crea sfide per i sistemi che si basano sul pompaggio di fluidi per il controllo termico, propellenti del motore e altre funzioni.

Un'indagine a bordo della Stazione Spaziale Internazionale studia i fluidi in movimento con la potenza dei magneti invece di utilizzare pompe con parti meccaniche in movimento. I ferrofluidi contengono piccole particelle di ossido di ferro che possono essere magnetizzate. Per l'esperimento PAPELL, i ricercatori utilizzano un campo elettromagnetico per manipolare e spostare questi ferrofluidi in una varietà di condizioni diverse. Telecamere e sensori monitorano il movimento dei fluidi attraverso griglie di elettromagneti e attraverso tubi.

"I componenti meccanici rappresentano sempre un rischio di guasto, un problema da evitare nelle missioni spaziali, specialmente quelli lunghi, "dice Franziska Hild, uno del team di 30 studenti della Small Satellite Student Society dell'Università di Stoccarda (KSat e. V.) che ha sviluppato e sta conducendo l'indagine. "L'uso di una pompa non meccanica prolunga la durata del sistema, consentendone l'uso in missioni a lungo termine per la gestione termica o del propellente."

Affidabile, pompaggio efficiente e altre attività di trasporto di fluidi sono particolarmente importanti nella progettazione di veicoli spaziali di prossima generazione. La capacità di spostare fluidi da un luogo all'altro in condizioni di microgravità potrebbe eliminare molte potenziali rughe nell'esplorazione dello spazio.

L'esatto comportamento di un liquido sotto l'influenza magnetica in condizioni di microgravità fa parte dell'indagine, aggiunge Manfred Ehresmann, un altro degli inquirenti. "Attualmente, non siamo sicuri se la microgravità aumenterà o diminuirà le prestazioni della pompa magnetica. Un movimento più facile in condizioni di microgravità può aiutare la mobilità delle singole goccioline, o ostacolare la nostra capacità di manipolazione aumentando le distanze dagli elettromagneti."

Oltre a far progredire la tecnologia per la progettazione di questa nuova classe di pompe nello spazio, PAPELL può aiutare a risolvere altri problemi di trasporto di fluidi nello spazio, dice l'investigatrice Kira Grunwald. A bassa usura, a bassa vibrazione, e il sistema di pompaggio a bassa manutenzione potrebbe migliorare le prestazioni e la durata prevista delle stazioni spaziali, satelliti e telescopi spaziali.

Le pompe che richiedono poca manutenzione e hanno una vita operativa estesa hanno anche molte potenziali applicazioni sulla Terra, come per pompare acqua in aree remote. La minore rumorosità delle pompe magnetiche migliora anche la sicurezza e il comfort sul posto di lavoro, sia nello spazio che a terra.

Questa indagine è stata sponsorizzata dall'ISS National Lab, che è gestito dal Center for the Advancement of Science in Space (CASIS). L'esperimento utilizza una piattaforma NanoLab all'interno di un modulo NanoRacks a bordo della stazione spaziale.