La próxima misión de reabastecimiento de combustible (CRS-18) que se lanzará desde Cabo Cañaveral, Florida, enviará una "máquina de vapor" especial a la Estación Espacial Internacional (ISS). RUBI (Reference mUltiscale Boiling Investigation), un experimento de mecánica de fluidos diseñado e implementado por Airbus para la Agencia Espacial Europea (ESA), estudia los principios fundamentales de los fluidos en ebullición. El astronauta de la ESA Luca Parmitano instalará RUBI en el módulo ISS Columbus durante los cinco meses de su misión "Beyond" (julio a diciembre de 2019). Luego, el experimento será realizado y supervisado por el Centro belga de operaciones y soporte al usuario (B-USOC) en Bruselas.
RUBI estudiará los fenómenos de transición de fase y la transferencia de calor durante la evaporación de fluidos a escala microscópica y macroscópica. El elemento clave de RUBI es una celda llena de un fluido, que se puede calentar y enfriar termoeléctricamente. El proceso de ebullición se activa luego usando un láser en un calentador de vidrio recubierto de metal. Las cámaras de alta resolución registran la formación y el desarrollo de burbujas de vapor tanto en el espectro visible como en el infrarrojo. Al tomar imágenes de hasta 500 por segundo, las cámaras RUBI pueden crear una representación tridimensional de la forma de las burbujas y analizar la distribución térmica en el calentador, lo que permite a los científicos determinar con precisión las condiciones de evaporación y las densidades de flujo de calor . El proceso de ebullición se puede influir de forma sistemática utilizando un electrodo de alto voltaje (hasta 15.000 voltios) y un circuito de convección ajustable.
En la Tierra, debido a la fuerza de la gravedad, solo se forman pequeñas burbujas que se desprenden rápidamente de la superficie calentada, ocultando otros efectos físicos. Los científicos desean optimizar sus modelos numéricos del proceso de ebullición a través de una serie de pruebas realizadas en ausencia de gravedad y correspondientes a las pruebas de referencia en la Tierra. En el futuro, estas pruebas podrían contribuir a la producción de electrodomésticos (como estufas y radiadores) e intercambiadores de calor, creando procesos de producción industrial más eficientes y respetuosos con el medio ambiente.
Uno de los principales desafíos que enfrentó el equipo industrial liderado por Airbus fue reducir RUBI al tamaño de una "caja de zapatos" (40 x 28 x 27 cm) que pesa solo 34 kg, para que pueda usarse en el espacio. En comparación, un laboratorio instalado en la Tierra tendría un tamaño similar al de un gabinete (2 x 1 x 1 m), para un peso de aproximadamente 300 kg.
