Att se en bubbla flyta utan ansträngning genom den internationella rymdstationen kan vara fascinerande och vackert att bevittna, men samma bubbla lär också forskare om hur vätskor beter sig annorlunda i mikrogravitation än de gör på jorden. De nästan viktlösa förhållandena ombord på stationen tillåter forskare att observera och kontrollera en mängd olika vätskor på sätt som inte är möjliga på jorden, främst på grund av ytspänningsdynamik och bristen på flytkraft och sedimentering i vätskor i miljö med låg gravitation.

Att förstå hur vätskor reagerar under dessa förhållanden kan leda till förbättrad design på bränsletankar, vattensystem och andra vätskebaserade system för rymdresor, såväl som tillbaka på jorden.

Många undersökningar ombord på det kretsande laboratoriet fokuserar på vätskefysik inklusive vätskors rörelse eller bildning av bubblor. Som på jorden, bildandet av en bubbla är ibland ett välkommet tillägg, men kan också vara en indikation på att något har gått fel och måste omarbetas. Teknologi, utredningar, och även uppgifter så enkla som att dricka vatten måste ta hänsyn till bubblor för att kunna anpassas för att fungera i en mikrogravitationsmiljö.

Här är flera undersökningar som använder bubblor eller vätskefysik till sin fördel.

• Undersökningen Observation Analysis of Smectic Islands in Space (OASIS) studerade det unika beteendet hos flytande kristaller i mikrogravitation, notera hur dessa kristaller fungerar som både fast och vätska. Fritt suspenderade kristallbubblor i mikrogravitation representerar nästan idealiska vätskesystem som är fysiskt och kemiskt desamma för studiet av vätskor i rörelse. Att förstå hur dessa kristaller beter sig i rymden kan leda till förbättringar av rymdhjälmars mikroskärmar, samt skärmvisningar av högre kvalitet på enheter som använder flytande kristallskärmar (LCD).
• Kapillärflödesexperimentet (CFE) försökte lösa problemet med att överföra vätska från en behållare till en annan i rymden. Utan gravitation, vätskor flyter inte på samma sätt som de gör på jorden, inte heller samlas de på botten av en behållare som du förväntar dig i gravitationen. Forskning visade att även om det är svårt att kontrollera vätskeflödet i rymden, kapillärkrafter, eller förmågan för en vätska att strömma genom ett smalt rör utan hjälp av gravitationen, är fortfarande närvarande. Kapillärflödesexperiment 2 utökar den vätskefysikforskning som genomfördes under CFE genom att utforska vätskans förmåga att spridas över en yta i mikrogravitation. Resultat från kapillärflödesexperimenten kan leda till effektivare vätskesystem ombord på framtida rymdfarkoster, och en bättre förståelse för kapillärkrafter som finns i porösa material som sand, jord, vekar och svampar.
• Forskare använde data som samlats in under undersökningen av Constrained Vapor Bubble för att få en bättre förståelse av fysik för avdunstning och kondensering och hur de påverkar kylningsprocesser. Resultaten från denna undersökning hjälpte till att utveckla enkla modeller för bubbelbildning, vilket skulle kunna bidra till att utveckla effektivare mikroelektroniska kylsystem.
• Eli Lilly Hard to Wet Surfaces-undersökningen studerar ett materials förmåga att lösas upp i vatten medan det är i mikrogravitation, och kan kasta ljus över varför droger verkar mindre effektiva i rymden jämfört med på jorden. Resultat från denna undersökning kan hjälpa till att förbättra utformningen av tabletter som löses upp i kroppen och leder till effektivare läkemedelstillförsel på jorden och i rymden.
• Nucleate Pool Boiling Experiment använde mikrogravitation för att observera bubbeltillväxt från en uppvärmd yta och den efterföljande lossningen av bubblan till en svalare omgivande vätska, och processen genom vilken bubblor kan överföra värme genom vätskeflöde. Information som samlats in under denna undersökning kan leda till optimal utrustning som används för att överföra värme i tuffa miljöer som djuphavet, extrem kyla och höga höjder.
• Two-Phase Flow undersöker värmeöverföringsegenskaperna för hur vätskor flyter när de kokar i mikrogravitationsmiljöer. Värme avlägsnas i kokningsprocessen normalt genom att omvandla vätska till ånga vid den uppvärmda ytan, och att ånga återgår till en vätska genom kondens som fortsätter att cirkulera och bilda ett kylsystem. Vätska och bubbla beter sig mycket annorlunda i rymden än på jorden, och den här forskningen kan hjälpa till att ge en grundläggande förståelse för bubbelbildningens beteende, flytande ångflöde i ett rör och hur värme överförs i kylsystem.

Designad för att vara värd för ett brett utbud av utredningar, Det finns flera anläggningar ombord på stationen för att utföra vätskefysikundersökningar. Det vätskeintegrerade stället, Fluid Science Laboratory, och Fluid Physics Experiment Facility alla värdundersökningar inom områden som kolloider, bubblor, vätning, kapillärverkan och fasförändringar.