PK-3 Plus (experimento en la Estación Espacial Internacional)
Logotipo de PK-3 Plus
El laboratorio Plasmakristall-3 Plus ( PK-3 Plus ) fue un laboratorio conjunto ruso-alemán para la investigación de plasmas polvorientos/complejos a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), con investigadores principales en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre de Alemania y el Instituto Ruso de Altas Densidades de Energía. [1] Fue el sucesor del experimento PKE Nefedov con mejoras en hardware, diagnóstico y software. El laboratorio fue lanzado en diciembre de 2005 y se operó por primera vez en enero de 2006. Se utilizó en 21 misiones hasta que fue desorbitado en 2013. [2] Es sucedido por el Laboratorio PK-4 .
Descripción técnica
El corazón del laboratorio PK-3 Plus consiste en una cámara de plasma acoplada capacitivamente . El plasma se genera aplicando una señal de voltaje de radiofrecuencia a dos electrodos. Luego se inyectan micropartículas en el plasma a través de dispensadores montados en el costado de los electrodos. Las micropartículas se iluminan con una lámina de luz láser desde el costado. Dispersan la luz, que luego es registrada por hasta cuatro cámaras montadas alrededor de la cámara de plasma. Los datos de las cámaras se graban en discos duros que se traen físicamente de regreso a la Tierra a través de cápsulas Soyuz para su análisis.
Objetivos científicos
PK-3 Plus estudia plasmas complejos, plasmas que contienen micropartículas . Las micropartículas adquieren cargas negativas elevadas al captar electrones del plasma circundante. Interactúan entre sí y con las partículas de plasma, por ejemplo, experimentan una fuerza de arrastre de los iones que fluyen hacia los bordes del plasma.
Dependiendo de las condiciones experimentales, como la presión del gas, el sistema formado por las micropartículas forma varias fases : sólida , líquida o gaseosa . En este sentido, las micropartículas pueden considerarse análogas a los átomos o moléculas en los sistemas físicos ordinarios. Los experimentos se realizan observando el movimiento de las micropartículas y siguiéndolos de un fotograma a otro de la cámara.
El experimento PK-3 Plus permite investigar una gran variedad de temas, por ejemplo: la estructura cristalina, [3] las transiciones de fase fluido-sólido, [4] los fluidos electrorreológicos , [5] la propagación de ondas, [6] la inestabilidad del latido del corazón, [7] la formación del cono de Mach [8] y la velocidad del sonido , [9] y la formación de carriles [10] [11]
Enlaces externos
Forschungsgruppe komplex Plasmen - DLR Oberpfaffenhofen
Referencias
^ Thomas, HM (2008). "Laboratorio de plasma complejo PK-3 Plus en la Estación Espacial Internacional". New Journal of Physics . 10 (3): 033036. Bibcode :2008NJPh...10c3036T. doi : 10.1088/1367-2630/10/3/033036 .
^ Thomas, HM (2019). "Investigación compleja sobre plasma en la Estación Espacial Internacional" (PDF) . Física del plasma y fusión controlada . 61 : 014004. doi :10.1088/1361-6587/aae468.
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