Однією з найбільш захоплюючих речей, що стосуються дослідження космосу сьогодні, є шляхи, коли вона стає більш економічною. Між ракетами багаторазового використання, мініатюризованою електронікою та недорогими послугами запуску простір стає все більш доступним та населеним. Однак це також є проблемою, коли мова йде про звичайні методи обслуговування космічних кораблів і супутників.
Однією з найбільших проблем є упаковка електроніки в більш тісні місця, що ускладнює їх утримання при робочих температурах. Для вирішення цього питання інженери NASA розробляють нову систему, відому як технологія охолодження мікрогони. Під час двох останніх випробувальних польотів NASA продемонструвала, що цей метод ефективний у відведенні тепла та може також функціонувати у невагомому середовищі.
Ці випробувальні польоти були профінансовані за допомогою програми NASA Flight Opportunities, яка є частиною Дирекції місії космічних технологій. Додаткова підтримка надається Центром інноваційних агентств Центру. Випробування проводилися за допомогою ракети "Новий Шепард" Blue Origin, яка транспортувала систему на суборбітальну висоту, а потім повертала її на Землю.
Весь час функціонал системи контролювався з центру космічних польотів Годдарда НАСА інженером NASA Франклін Робінсоном та Аврамом Бар-Коеном (інженер з Університету Меріленда). Вони з'ясували, що система охолодження мікрогапунком здатна відводити велику кількість тепла з щільно упакованих інтегральних мікросхем.
Більше того, система працювала як в умовах низької, так і з високою гравітацією, майже з однаковими результатами. Як пояснив Робінсон:
«Гравітаційні ефекти - це великий ризик для цього типу технологій охолодження. Наші рейси довели, що наша технологія працює в будь-яких умовах. Ми вважаємо, що ця система являє собою нову парадигму теплового менеджменту ».
Завдяки цій новій технології тепло, що утворюється за допомогою щільно упакованої електроніки, відводиться непровідної рідиною (відомою як HFE 7100), яка протікає через мікроканали, вбудовані всередину ланцюгів або між ними, і видає пари. Цей процес дозволяє забезпечити більш високу швидкість передачі тепла, що може забезпечити, що потужні електронні пристрої будуть меншими шансами вийти з ладу через перегрів.
Це являє собою великий відхід від традиційних підходів охолодження, коли електронні схеми розміщені у двовимірній схемі, яка тримає апаратні елементи, що генерують тепло, далеко один від одного. Тим часом тепло, що генерується електричними ланцюгами, передається на друковану плату і в кінцевому підсумку спрямовується на радіатор, встановлений на космічному кораблі.
Ця технологія використовує тривимірну схему - нову технологію, коли схеми буквально укладаються один на інший за допомогою з'єднувальної проводки. Це дозволяє скоротити відстані між мікросхемами та покращити продуктивність, оскільки дані можуть передаватися як вертикально, так і горизонтально. Він також дозволяє використовувати електроніку, яка споживає менше енергії, а також займає менше місця.
Приблизно чотири роки тому Робінсон та Бар-Коен почали досліджувати цю технологію з метою космічного польоту. Інтегровані в супутники та космічні апарати, тривимірні схеми зможуть розмістити потужну електроніку та лазерні головки, які також зменшуються в розмірах і потребують кращих систем для відведення відпрацьованого тепла.
Раніше Робінсон і Бар-Коен успішно випробували систему в лабораторних умовах. Ці льотні випробування, однак, показали, що він працює в космосі та в різних умовах гравітації. З цієї причини Робінсон та Бар-Коен вважають, що технологія може бути готова до інтеграції у фактичні місії.
