De nouvelles recherches examinent les technologies avancées de gestion thermique essentielles à la fiabilité et aux performances de l'électronique des engins spatiaux, en discutant des matériaux, des structures et des systèmes qui atténuent les problèmes de chaleur dans les missions spatiales. Schéma de l'environnement thermique de l'électronique dans les engins spatiaux. Crédit : Yi-Gao Lv, et al.
Une nouvelle étude détaille les avancées dans les technologies de gestion thermique des engins spatiaux, essentielles pour améliorer la fiabilité et les performances des missions spatiales.
Une nouvelle étude examine les avancées dans les technologies de gestion thermique (TMT) pour l'électronique des engins spatiaux, en s'attaquant aux problèmes d'acquisition, de transport et de rejet de chaleur dans les conditions extrêmes de l'espace. Cette étude vise à éclairer le développement de futurs systèmes de gestion thermique pour les engins spatiaux, améliorant à la fois la fiabilité et l'efficacité des missions spatiales.
L'électronique des engins spatiaux fonctionne dans des conditions extrêmes, confrontée à des problèmes tels que la microgravité, les cycles thermiques et le rayonnement spatial. Ces facteurs nécessitent des solutions de gestion thermique robustes pour maintenir la fonctionnalité et la longévité des équipements embarqués. Les méthodes traditionnelles de contrôle thermique ne parviennent souvent pas à relever ces défis. Sur la base de ces défis, il est nécessaire de mener des recherches approfondies sur les technologies avancées de gestion thermique pour garantir la stabilité et l'efficacité des missions spatiales.
Examen approfondi des TMT avancés
Une étude complète réalisée par des chercheurs de l'Université Jiaotong de Xi'an et de l'Institut de technologie radio spatiale de Xi'an, publiée dans Stockage et économie d'énergie Le 28 mars 2024, l'étude se penche sur les technologies avancées de gestion thermique pour l'électronique des engins spatiaux. L'étude classe ces technologies en fonction des processus de transfert de chaleur, notamment l'acquisition, le transport et le rejet de chaleur.
L'étude évalue les technologies de gestion thermique (TMT) pour l'électronique des engins spatiaux, en se concentrant sur l'acquisition, le transport et le rejet de chaleur. Elle explore les matériaux à haute conductivité thermique comme les composites à base de carbone et le graphite pyrolytique recuit (APG) et discute de nouvelles structures d'emballage utilisant des technologies de systèmes micro-/nano-électromécaniques (MEMS/NEMS). Les solutions de transport de chaleur, notamment divers caloducs et boucles de fluides à pompage mécanique (MPFL), sont examinées, les caloducs étant classés en types non séparés et séparés. Des techniques avancées de refroidissement microfluidique pour une évacuation efficace de la chaleur sont également mises en évidence. Pour le rejet de chaleur, l'étude se concentre sur les radiateurs déployables, les radiateurs à émissivité variable et les matériaux à changement de phase (PCM), traitant de l'environnement thermique fluctuant dans l'espace pour assurer une dissipation efficace de la chaleur.
Le Dr Wen-Xiao Chu, auteur correspondant de l’étude, déclare : « Notre étude met en évidence les avancées cruciales dans les technologies de gestion thermique qui sont essentielles au succès des futures missions spatiales. En répondant aux défis thermiques uniques de l’environnement des engins spatiaux, ces technologies garantissent la fiabilité et les performances de l’électronique embarquée, ouvrant la voie à des missions d’exploration spatiale et de satellites plus ambitieuses. »
Les progrès réalisés dans les technologies de gestion thermique ont des implications importantes pour l’industrie spatiale. En assurant un contrôle efficace de la chaleur, ces technologies améliorent la fiabilité et la durée de vie de l’électronique des engins spatiaux, ce qui est essentiel pour les missions de longue durée. Les TMT légers et performants améliorent l’efficacité globale et la rentabilité. Alors que la demande de systèmes spatiaux à haute puissance et miniaturisés augmente, la mise en œuvre de ces solutions thermiques avancées est essentielle pour l’avenir de l’exploration spatiale et de la technologie des satellites.
L’étude a été financée par la Fondation nationale des sciences de Chine et le Programme de fonds scientifiques pour les jeunes chercheurs distingués (à l’étranger).
