מחקר חדש בוחן טכנולוגיות ניהול תרמי מתקדמות החיוניות לאמינות ולביצועים של אלקטרוניקה של חלליות, דן בחומרים, מבנים ומערכות המפחיתות אתגרי חום במשימות חלל. סכימה של הסביבה התרמית עבור אלקטרוניקה בחללית. קרדיט: Yi-Gao Lv, et al.
סקירה חדשה מפרטת התקדמות בטכנולוגיות ניהול תרמי עבור חלליות, החיוניות לשיפור האמינות והביצועים של משימות חלל.
סקירה חדשה בוחנת התקדמות בטכנולוגיות ניהול תרמי (TMTs) עבור אלקטרוניקה של חלליות, תוך התמודדות עם בעיות של רכישת חום, הובלה ודחייה בתנאים קיצוניים של החלל. סקירה זו נועדה לייעץ לפיתוח מערכות ניהול תרמי עתידיות עבור חלליות, ולשפר הן את המהימנות והן את האפקטיביות של משימות חלל.
אלקטרוניקה של חלליות פועלת בתנאים קיצוניים, מתמודדת עם בעיות כמו מיקרו-כבידה, רכיבה על אופניים תרמית וקרינה בחלל. גורמים אלה מחייבים פתרונות ניהול תרמיים חזקים כדי לשמור על הפונקציונליות ואורך החיים של הציוד המשולב. שיטות בקרה תרמית מסורתיות נופלות לעתים קרובות בהתמודדות עם אתגרים אלו. בהתבסס על אתגרים אלו, יש צורך לבצע מחקר מעמיק על טכנולוגיות ניהול תרמי מתקדמות כדי להבטיח את היציבות והיעילות של משימות חלל.
סקירה מעמיקה של TMTs מתקדמים
סקירה מקיפה של חוקרים מאוניברסיטת שיאן ג'יאוטונג וממכון שיאן לטכנולוגיית רדיו בחלל, שפורסמה ב- אחסון וחיסכון באנרגיה ב-28 במרץ 2024, מתעמק בטכנולוגיות ניהול תרמי מתקדמות לאלקטרוניקה של חלליות. המחקר מחלק טכנולוגיות אלו על סמך תהליכי העברת חום, כולל רכישת חום, הובלה ודחייה.
הסקירה מעריכה טכנולוגיות ניהול תרמי (TMTs) עבור אלקטרוניקה של חלליות, תוך התמקדות ברכישת חום, הובלה ודחייה. הוא בוחן חומרים עם מוליכות תרמית גבוהה כמו חומרים מרוכבים על בסיס פחמן וגרפיט פירוליטי מחושל (APG) ודן במבני אריזה חדשים באמצעות טכנולוגיות מיקרו-/ננו-אלקטרו-מכניות (MEMS/NEMS). נבחנים פתרונות הובלת חום, לרבות צינורות חום שונים ולולאות נוזלים שאובות מכניות (MPFLs), כאשר צינורות חום מסווגים לסוגים לא מופרדים ומופרדים. גם טכניקות קירור מיקרו-נוזליות מתקדמות להסרת חום יעילה מודגשות. עבור דחיית חום, הסקירה מתמקדת ברדיאטורים הניתנים לפריסה, ברדיאטורים בעלי פליטה משתנה וחומרי שינוי פאזה (PCM), תוך התייחסות לסביבה התרמית המשתנה בחלל כדי להבטיח פיזור חום יעיל.
ד"ר Wen-Xiao Chu, המחבר המקביל של המחקר, קובע, "הסקירה שלנו מדגישה את ההתקדמות הקריטיות בטכנולוגיות ניהול תרמי החיוניות להצלחתן של משימות חלל עתידיות. על ידי התמודדות עם האתגרים התרמיים הייחודיים בסביבת החללית, הטכנולוגיות הללו מבטיחות את האמינות והביצועים של האלקטרוניקה המשולבת, וסוללות את הדרך לחקר חלל ומשימות לוויין שאפתניות יותר".
להתקדמות בטכנולוגיות ניהול תרמי יש השלכות משמעותיות על תעשיית החלל. על ידי הבטחת בקרת חום יעילה, טכנולוגיות אלו משפרות את האמינות ואת תוחלת החיים של האלקטרוניקה של חללית, חיונית למשימות ארוכות. TMTs קלים ובעלי ביצועים גבוהים משפרים את היעילות הכוללת ואת העלות-תועלת. ככל שגדל הביקוש למערכות חלל בעלות הספק גבוה וממוזער, הטמעת פתרונות תרמיים מתקדמים אלה חיונית לעתיד של חקר החלל וטכנולוגיית הלוויין.
המחקר מומן על ידי הקרן הלאומית למדע של סין ותוכנית קרן המדע לחוקרים צעירים נכבדים (חו"ל).
