Vätska strömmar nedför - åtminstone gör den det på jorden. Vätskerörelser blir mycket mer komplicerade i rymden, och det skapar utmaningar för system som är beroende av att pumpa runt vätskor för termisk kontroll, motordrivmedel och andra funktioner.

En undersökning ombord på den internationella rymdstationen studerar rörliga vätskor med kraften av magneter istället för att använda pumpar med mekaniska rörliga delar. Ferrofluider innehåller små järnoxidpartiklar som kan magnetiseras. För PAPELL-experimentet, forskare använder ett elektromagnetiskt fält för att manipulera och flytta dessa ferrofluider under en mängd olika förhållanden. Kameror och sensorer övervakar vätskornas rörelse över nät av elektromagneter och genom rör.

"Mekaniska komponenter utgör alltid en risk för fel, ett problem som måste undvikas vid rymduppdrag, speciellt långa, säger Franziska Hild, en av teamet på 30 studenter från University of Stuttgarts Small Satellite Student Society (KSat e. V.) som utvecklade och genomför undersökningen. "Användning av en icke-mekanisk pump förlänger systemets livslängd, tillåta dess användning på långvariga uppdrag för termisk eller drivmedelshantering."

Pålitlig, effektiv pumpning och andra vätsketransportuppgifter är särskilt viktiga vid utformningen av nästa generations rymdfordon. Förmågan att smidigt flytta vätskor från en plats till en annan i mikrogravitation skulle kunna eliminera många potentiella rynkor vid utforskning av rymden.

Det exakta beteendet hos en vätska under magnetisk påverkan i mikrogravitation är en del av undersökningen, tillägger Manfred Ehresmann, en annan av utredarna. "För närvarande, vi är osäkra på om mikrogravitationen kommer att öka eller minska magnetpumpens prestanda. Enklare rörelse i mikrogravitation kan underlätta rörligheten av enskilda droppar, eller hindra vår manipulationsförmåga genom att öka avstånden till elektromagneterna."

Förutom att utveckla tekniken för design av denna nya klass av pumpar i rymden, PAPELL kan hjälpa till att lösa andra rymdbaserade vätsketransportproblem, säger utredaren Kira Grunwald. Ett lågt slitage, låg vibration, och pumpsystem med lågt underhåll kan förbättra prestanda och förväntad livslängd för rymdstationer, satelliter och rymdteleskop.

Pumpar som kräver lite underhåll och har förlängd livslängd har också många potentiella tillämpningar på jorden, till exempel för att pumpa vatten i avlägsna områden. Den lägre ljudnivån hos magnetpumpar förbättrar också säkerheten och komforten på arbetsplatsen, oavsett om det är i rymden och på marken.

Denna undersökning sponsrades av ISS National Lab, som förvaltas av Center for the Advancement of Science in Space (CASIS). Experimentet använder en NanoLab-plattform inuti en NanoRacks-modul ombord på rymdstationen.