Американські вчені вперше випробували радіатори з воском усередині на борту супутника CubeSat, довівши їхню ефективність для охолодження електроніки в умовах космічного простору.
Про це розповідає ProIT
Особливості охолодження у вакуумі космосу
У космічному середовищі охолодження електронних пристроїв стикається з серйозними труднощами. Через відсутність конвективного теплообміну у вакуумі надлишок тепла може відводитися лише шляхом випромінення. Це створює ризики перегріву для складної обчислювальної техніки та змушує обмежувати її продуктивність.
Фахівці Інженерного коледжу Грейнджера при університеті Іллінойсу розробили інноваційні моделі радіаторів із матеріалом з фазовим переходом на основі воску. Особливість такого воску полягає в тому, що він плавиться при температурах, які безпечні для електроніки, швидко накопичує тепло та довше зберігає пристрої в робочому температурному діапазоні.
Результати експерименту на CubeSat
Дослідницьку установку під назвою «Матильда» встановили на супутнику Waratah Seed WS-1 типу CubeSat, який був запущений у серпні минулого року. CubeSat складається з компактних модулів, кожен із яких має розмір 10×10 см. У ході експерименту дослідники перевірили різні режими роботи радіаторів, щоб зібрати дані для майбутнього проектування електроніки, яка працюватиме в космосі.
«Ми тестуємо різні робочі цикли та режими охолодження за допомогою встановлених там фіксованих радіаторів. Ідея полягає в тому, щоб отримати інформацію про конструкцію та робочі послідовності для абсолютно нової електроніки та обчислень у космосі», — пояснює професор механіки та інженерії Міккі Клемон.
Перші результати показали, що віск значно подовжує час безпечної роботи електроніки. Мікрогравітація не вплинула на розподіл матеріалу всередині радіаторів, що підтверджує надійність такої технології для космічних умов.
Для наочності дослідники створили кілька моделей прогнозування роботи радіаторів, які можуть стати основою для розробки нових систем охолодження.
Установка «Матильда» виготовлена методом 3D-друку з використанням метаматеріалів та воскового наповнювача. Її головна функція — зменшити масу системи та прискорити відведення тепла від центральних та графічних процесорів у космічних апаратах.
Науковці публікують результати досліджень у журналі Journal of Heat and Mass Transfer та планують нові експерименти для подальшого вдосконалення технології.
