Em missões de exploração espacial profunda, os fluidos dentro dos tanques de propelente criogênico frequentemente experimentam ambientes complexos de sobrecarga variável, durante os quais a interface gás-líquido muda drasticamente, provocando uma forte transferência de calor por mudança de fase e respostas no estado térmico. Este artigo, baseado em um experimento de queda livre, construiu um sistema experimental de realocação de oxigênio líquido, observando e registrando as mudanças dinâmicas na forma da interface gás-líquido, temperatura e pressão do gás durante a transição para microgravidade. Os resultados mostram que, durante a fase de queda em que ocorre a transição de gravidade normal para microgravidade, a linha de contato trifásica do oxigênio líquido sobe ao longo da parede do tanque e, no primeiro recuo, forma uma camada residual de líquido na parede. Devido ao aumento da linha de contato, que ampliou a área da interface gás-líquido, o oxigênio líquido próximo à interface continuou evaporando, e o efeito combinado da camada residual de líquido contribuiu para o aumento da taxa de pressurização. A variação de temperatura a 15,2 mm da interface é influenciada não apenas pelo transporte de calor através da parede sólida, mas também pela interferência do fluxo de gás frio causado pela oscilação da interface. Durante todo o processo de realocação de 2,5 segundos, o aumento de temperatura neste ponto de medição foi menor do que nos outros dois sensores de temperatura. Este estudo fornece uma base experimental importante para o projeto de dispositivos de gerenciamento de propelentes criogênicos em órbita e para a validação de modelos de simulação de realocação.

oxigênio líquido;experimento de queda livre;microgravidade;interface