Perlombaan Luar Angkasa Memanas: Mengatasi Tantangan Termal di Luar Bumi

Tinjauan baru merinci kemajuan dalam teknologi manajemen termal untuk pesawat ruang angkasa, yang penting untuk meningkatkan keandalan dan kinerja misi ruang angkasa.

Tinjauan baru meneliti kemajuan dalam teknologi manajemen termal (TMT) untuk elektronik pesawat antariksa, menangani masalah perolehan, pengangkutan, dan penolakan panas dalam kondisi ekstrem di luar angkasa. Tinjauan ini dimaksudkan untuk menginformasikan pengembangan sistem manajemen termal masa depan untuk pesawat antariksa, meningkatkan keandalan dan efektivitas misi luar angkasa.

Elektronik pesawat antariksa beroperasi dalam kondisi ekstrem, menghadapi berbagai masalah seperti gravitasi mikro, siklus termal, dan radiasi ruang angkasa. Faktor-faktor ini memerlukan solusi manajemen termal yang kuat untuk menjaga fungsionalitas dan keawetan peralatan di dalam pesawat. Metode kontrol termal tradisional sering kali gagal dalam mengatasi tantangan ini. Berdasarkan tantangan ini, perlu dilakukan penelitian mendalam tentang teknologi manajemen termal canggih untuk memastikan stabilitas dan efisiensi misi antariksa.

Tinjauan Mendalam tentang TMT Tingkat Lanjut

Sebuah tinjauan komprehensif oleh para peneliti dari Universitas Xi'an Jiaotong dan Institut Teknologi Radio Luar Angkasa Xi'an, yang diterbitkan baru-baru ini di jurnal Penyimpanan dan Penghematan Energimenyelidiki teknologi manajemen termal canggih untuk elektronik pesawat antariksa. Studi ini mengkategorikan teknologi ini berdasarkan proses perpindahan panas, termasuk perolehan, pengangkutan, dan penolakan panas.

Tinjauan ini mengevaluasi teknologi manajemen termal (TMT) untuk elektronik pesawat antariksa, dengan fokus pada perolehan, pengangkutan, dan penolakan panas. Tinjauan ini mengeksplorasi materials konduktansi termal tinggi seperti komposit berbasis karbon dan grafit pirolitik anil (APG) dan membahas struktur pengemasan baru menggunakan teknologi sistem mikro-/nano-elektromekanis (MEMS/NEMS). Solusi pengangkutan panas, termasuk berbagai pipa panas dan loop fluida yang dipompa secara mekanis (MPFL), diperiksa, dengan pipa panas dikategorikan menjadi tipe yang tidak dipisahkan dan yang dipisahkan. Teknik pendinginan mikrofluida canggih untuk pembuangan panas yang efisien juga disorot. Untuk penolakan panas, tinjauan ini berfokus pada radiator yang dapat dipasang, radiator emisivitas variabel, dan materials perubahan fase (PCM), yang menangani lingkungan termal yang berfluktuasi di ruang angkasa untuk memastikan pembuangan panas yang efektif.

Dr. Wen-Xiao Chu, penulis korespondensi studi tersebut, menyatakan, “Tinjauan kami menyoroti kemajuan penting dalam teknologi manajemen termal yang penting untuk keberhasilan misi luar angkasa di masa mendatang. Dengan mengatasi tantangan termal yang unik di lingkungan pesawat antariksa, teknologi ini memastikan keandalan dan kinerja elektronik di dalam pesawat, yang membuka jalan bagi eksplorasi luar angkasa dan misi satelit yang lebih ambisius.”

Kemajuan dalam teknologi manajemen termal memiliki implikasi signifikan bagi industri antariksa. Dengan memastikan kontrol panas yang efisien, teknologi ini meningkatkan keandalan dan masa pakai elektronik pesawat antariksa, yang penting untuk misi jarak jauh. TMT yang ringan dan berkinerja tinggi meningkatkan efisiensi dan efektivitas biaya secara keseluruhan. Seiring dengan meningkatnya permintaan akan sistem antariksa berdaya tinggi dan miniatur, penerapan solusi termal canggih ini sangat penting bagi masa depan eksplorasi antariksa dan teknologi satelit.

Referensi: “Tinjauan tentang Teknologi Manajemen Termal untuk Elektronik di Lingkungan Pesawat Luar Angkasa” oleh Yi-Gao Lv, Y Yi-Gao Lv, Yao-Ting Wang, Tong Meng, Qiu-Wang Wang dan Wen-Xiao Chu, 28 Maret 2024, Penyimpanan dan Penghematan Energi.
DOI: 10.1016/j.enss.2024.03.001

Penelitian ini didanai oleh Yayasan Sains Nasional Tiongkok dan Program Dana Sains untuk Cendekiawan Muda Terkemuka (Luar Negeri).