宇宙食として携行する缶詰や乾燥食品は、保存期間が3年程度だという。今後の月や火星などへの有人探査を想定すると、食料をより長期間保存するための手段が必要になる。現在、ISS（国際宇宙ステーション）に冷凍冷蔵庫はあるものの、食料保存用ではなく実験やサンプル保存用として使われている。また、消費エネルギーも地上で使うような冷蔵庫と比べるとかなり大きい。

「宇宙飛行士には、より高品質で持ち運べる食料が必要だ。そこで冷蔵庫の出番となるが、これは宇宙用途としてはまだ比較的新しい技術だ」と、Eckhard Groll教授は語る。

今回のプロジェクトでは、多くの家庭用冷蔵庫と同じ「蒸気圧縮冷凍サイクル」を採用している。ただし、そのままでは宇宙空間では使用できない。「一般的な冷蔵庫では、重力が液体と蒸気を所定の場所に留めている。冷蔵庫で使用するコンプレッサーの潤滑油システムも重力をベースとしている。宇宙向けとしては、システム全体に無重力下での信頼性を持たせることが重要だ」と、博士課程学生のLeon Brendel氏は語る。

研究チームは、ISSでの利用を想定し、電子レンジ大のプロトタイプを作製した。無重力でも稼働できるように、新たに開発したオイルフリーのコンプレッサーを搭載している。さらに、もう2種類の実験機を作製。1つは、プロトタイプを大型化したもので、重力が冷却サイクルにどう作用するか把握するために、センサーや観測装置を取り付けている。残りの1つは、液体の流れが冷蔵庫に損傷を与えないか、脆弱性を試験するものだ。

研究チームは事前検証として、実験室でプロトタイプの大型版を上下左右に回転しながら、冷却能力についてテストしている。「地上では実験用の微小重力を探し出せないが、冷蔵庫を回転させれば、重力方向を相対的に変えられる」とBrendel氏は語る。冷蔵庫が重力や設置方向に関わらず機能すると分かれば、探査機にも搭載しやすいだろう。

（fabcross for エンジニアより転載）