Схематическое изображение тепловой среды электроники космического корабля. Источник: Хранение и энергосбережение (2024 г.). DOI: 10.1016/j.enss.2024.03.001
Электроника космического корабля работает в экстремальных условиях и сталкивается с такими проблемами, как микрогравитация, колебания температуры и космическая радиация. Эти факторы требуют надежных решений по управлению температурным режимом для поддержания функциональности и долговечности бортового оборудования.
Традиционные методы контроля тепла часто не могут решить эти проблемы. Из-за этих проблем необходимы углубленные исследования передовых технологий управления температурным режимом для обеспечения стабильности и эффективности космических миссий.
Всестороннее исследование, проведенное исследователями из Сианьского университета Цзяотун и Сианьского института космических радиотехнологий, опубликованное 28 марта 2024 года в журнале Energy Storage and Saving, рассматривает передовые технологии управления температурным режимом для электроники космических кораблей. В исследовании эти технологии классифицируются на основе процессов теплопередачи, включая поглощение, транспортировку и выделение тепла.
В отчете оцениваются технологии управления температурным режимом (TMT) для электроники космических кораблей, уделяя особое внимание улавливанию, транспортировке и выделению тепла. Он изучает материалы с высокой теплопроводностью, такие как композиты на основе углерода и отожженный пиролитический графит (APG), и обсуждает новые структуры упаковки с использованием технологий микро/наноэлектромеханических систем (MEMS/NEMS).
Рассматриваются решения для транспортировки тепла, включая различные тепловые трубы и контуры жидкости с механической накачкой (MPFL), при этом тепловые трубы классифицируются на неразделенные и разделенные типы. Также освещены передовые методы микрожидкостного охлаждения для эффективного рассеивания тепла.
Что касается рассеивания тепла, в обзоре основное внимание уделяется развертываемым радиаторам, излучателям с регулируемой излучательной способностью и материалам с фазовым переходом (PCM), которые учитывают изменяющуюся тепловую среду в космосе для обеспечения эффективного рассеивания тепла.
Доктор Вэнь-Сяо Чу, автор исследования, объясняет: «В нашем обзоре освещаются ключевые достижения в области технологий управления температурным режимом, которые имеют решающее значение для успеха будущих космических миссий. Решая уникальные тепловые проблемы космического корабля, эти технологии обеспечивают надежность и производительность бортовой электроники, открывая путь для более амбициозных исследований космоса и спутниковых миссий».
Достижения в области технологий управления температурным режимом оказывают значительное влияние на космическую отрасль. Обеспечивая эффективный температурный контроль, эти технологии повышают надежность и долговечность электроники космического корабля, что имеет решающее значение для длительных полетов.
Легкие и мощные TMT повышают общую эффективность и экономическую эффективность. Поскольку спрос на мощные и миниатюрные космические системы растет, внедрение этих передовых тепловых решений имеет решающее значение для будущего космических исследований и спутниковых технологий.
