Thermo: материалы со сменой фазы могут обеспечить среду обитания вне Земли

Испанские ученые из Мадридского политехнического университета предложили использовать материалы со сменой фазы (PMC) для пассивной термоизоляции внеземных баз. Исследование опубликовано в научном журнале Thermo.

Космическая среда отличается резкими перепадами температур с большой амплитудой. Например, на Луне температура может колебаться в диапазоне между 121°C днем и -133°C. Стабилизация температуры внутри среды обитания в этих условиях потребует нагревания и охлаждения в масштабах, которые никогда не воплощались на Земле.

Материалы со сменой фазы известны уже некоторое время и используются в нескольких отраслях, включая батареи, солнечные электростанции, тепловые насосы и космические аппараты.

Такие составы поглощают тепло во время жары и выделяют его в более холодные периоды.

Исследователи изучили возможность использования материала под названием н-октадекан. Он переключается с поглощения на излучение тепла, когда окружающая температура снижается до 28°C.

Ученые смоделировали, что произойдет, если космическое жилище будет построено с использованием PCM внутри стен, и обнаружили значительное снижение нагрева и охлаждения, необходимых для поддержания среды обитания в комфортном для людей диапазоне температур.

В расчет включили другие факторы, такие как отражательная способность внешней поверхности стены и часть солнечного цикла, которую переживало солнце.

Авторы обнаружили, что при оптимальных условиях можно пассивно нагревать и охлаждать космическую среду обитания, используя только возможности PCM.

Пока неясно, насколько осуществимо включение PCM в стены пещер или другие конструкции с использованием местных материалов. Само количество материалов со сменой фазы, необходимое для термического контроля массивного человеческого жилья, также может оказаться непозволительно дорогим по существующим ценам, отметили исследователи.