Воск против перегрева: инженеры испытали революционную систему охлаждения спутников

Охлаждение электроники в космосе – сложная инженерная задача из-за высокой теплоотдачи и отсутствия конвективного охлаждения в вакууме. Работающие в космосе системы должны либо эффективно отводить тепло за счет излучения, либо ограничивать свою вычислительную мощность, а перегрев грозит выходом техники из строя. Группа исследователей из Университета Иллинойса под руководством Микки Клемона предложила нестандартное решение: радиаторы, содержащие материал на основе воска.

Эксперимент проходит на борту университетского спутника-кубсата – миниатюрного спутника размером 10×10×10 см, запущенного в августе 2024 года. Принцип действия технологии прост: воск в радиаторах тает под воздействием тепла, выделяемого электроникой, и таким образом «забирает» энергию, не давая температуре подниматься до критических значений. Предварительные данные подтверждают, что это существенно увеличивает время безопасной работы приборов.

При этом микрогравитация не повлияла на распределение воска внутри радиаторов: он равномерно покрывает поверхность. Это упрощает проектирование будущих систем. «Мы уже создали несколько упрощенных моделей, которые помогут инженерам прогнозировать характеристики радиаторов и послужат ориентиром для дизайнеров – они смогут протестировать свои разработки виртуально, вместо того, чтобы создавать что-то и проверять физически», – добавил Клемон.

Сейчас команда анализирует данные, собранные за 90-минутные орбитальные циклы, включая периоды нагрева на Солнце и охлаждения в тени. Впереди – новые испытания, однако уже понятно, что воск может стать ключом к надежной защите космических компьютеров будущего.

Ранее ученые из Новосибирска представили новые материалы для космической техники на основе металлических стекол. Они отличаются износостойкостью, прочностью и устойчивостью к коррозии. Помимо космической сферы, разработка найдет применение в производстве микромеханических устройств и медицинского оборудования.