Китай испытал на орбите энергетические устройства из новых полупроводников
Китай провел успешные испытания на орбите новых энергетических устройств – силового переключателя и преобразователя, изготовленных из полупроводниковых материалов третьего поколения. Это позволит Пекину приблизиться к обеспечению более эффективных и легких источников энергии для будущих космических экспедиций.
Оборудование было разработано исследователями Китайской академии наук (CAS). В ноябре оно было доставлено на китайскую космическую станцию «Тяньгун» с помощью грузового корабля «Тяньчжоу-8». За это время высоковольтные силовые устройства успешно прошли испытания с напряжением 400В. Во время них статические и динамические характеристики соответствовали ожидаемым показателям. Это подтверждает пригодность приборов для эксплуатации в космосе. Отмечается также, что КПД новой технологии составило 95% по сравнению с 85% у традиционных кремниевых устройств.
«Основная задача – провести проверку в космосе высоковольтных, радиационно-стойких устройств питания из карбида кремния, и проверить их применение в аэрокосмических источниках питания», - рассказал научный сотрудник Института микроэлектроники CAS Лю Синьюй. По его словам, эксперимент также позволил проверить оборудование на воздействие радиации.
Силовые устройства, или силовые трансформаторы, считаются «сердцем» электронных систем, поскольку они функционируют как преобразователи энергии. В традиционном оборудовании такого типа в качестве основного материала используется кремний, однако такие системы ограничены в своей производительности. В то же время, полупроводниковые материалы третьего поколения, такие как карбид кремния (SiC), способны обеспечить высокую эффективность, компактность и легкость для космических энергетических систем, что имеет ключевое значение для развития аэрокосмических технологий.
SiC – химическое соединение, состоящее из кремния и углерода, которое также является основным полупроводниковым материалом. Однако в природе оно встречается крайне редко, из-за чего возникает необходимость в его массовом производстве. Такой материал может быть использован как в аэрокосмической технике, так и в электромобилях благодаря своей способности работать при высоких температурах, выдерживать высокое напряжение и повышать удельную мощность.
По данным NASA, электроника из карбида кремния будет играть важную роль во время будущих экспедиций в дальний космос. Речь идет как о пролетах космических аппаратов вблизи Солнца, так и о строительстве постоянных баз на поверхности Луны и Марса. Разработка более эффективных и легких энергетических систем на основе новых материалов, в частности, может стать ключевым фактором для создания следующего поколения технологий, необходимых для реализации космических амбиций Китая, включающих отправку космонавтов на естественный спутник Земли к 2030 году, а также создание Международной научной лунной станции (МНЛС).
Самое популярное
