Jedna od najuzbudljivijih stvari o istraživanju svemira danas su načini na koje je ona isplativija. Između raketa za višekratnu upotrebu, minijaturizirane elektronike i jeftinih usluga lansiranja prostor postaje sve pristupačniji i naseljen. Međutim, ovo predstavlja i izazov kada su u pitanju konvencionalne metode održavanja svemirskih letjelica i satelita.
Jedan od najvećih izazova je pakiranje elektronike u uže prostore, što ih čini teže održavati na radnim temperaturama. Da bi se pozabavili tim problemom, inženjeri u NASA-i razvijaju novi sustav poznat pod nazivom tehnologija mikro hlađenja. Tijekom dva nedavna testna leta, NASA je pokazala da je ova metoda učinkovita u uklanjanju topline i da može funkcionirati u beztežnom okruženju.
Ti su testni letovi financirani od NASA-inog programa Flight Opportunities, koji je dio Uprave za svemirsku misiju, uz dodatnu podršku koju je osigurao Agencijski centar za inovacije Centra. Ispitivanja su provedena pomoću rakete New Oriental Shepard Blue, koja je sustav prevezla do suborbitalnih visina, a zatim je vratila na Zemlju.
Cijelo to vrijeme funkcionalnost sustava nadzirali su iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard, NASA-in inženjer Franklin Robinson i Avram Bar-Cohen (inženjer sa Sveučilišta u Marylandu). Otkrili su da je sustav za mikro-hlađenje u stanju ukloniti velike količine topline iz čvrsto zatvorenih integriranih krugova.
Štoviše, sustav je radio u okruženjima niske i velike gravitacije s gotovo identičnim rezultatima. Kao što je Robinson objasnio:
„Gravitacijski efekti su veliki rizik u ovoj vrsti tehnologije hlađenja. Naši letovi dokazali su da naša tehnologija funkcionira u svim uvjetima. Smatramo da ovaj sustav predstavlja novu paradigmu upravljanja toplinom. "
S ovom novom tehnologijom, toplina stvorena usko nabijenom elektronikom uklanja se neprovodna tekućina (poznata kao HFE 7100) koja teče kroz mikrokanele ugrađene unutar ili između krugova i stvara paru. Ovaj postupak omogućava veću brzinu prijenosa topline, što može osigurati da će elektroenergetski uređaji sa visokim naponom vjerovatno pokvariti zbog pregrijavanja.
To predstavlja veliko odstupanje od uobičajenih načina hlađenja, pri čemu su elektronički krugovi raspoređeni u dvodimenzionalnom izgledu koji čuva hardverske elemente koji stvaraju toplinu daleko jedan od drugog. U međuvremenu se toplina stvorena električnim krugovima prenosi na krug i na kraju usmjerava prema radijatoru ugrađenom u svemirske letjelice.
Ova tehnologija koristi prednost 3D krugova, tehnologije u nastajanju gdje su sklopovi doslovno složeni jedan na drugi s međusobno povezivanjem ožičenja. To omogućava kraće udaljenosti između čipova i vrhunske performanse, jer se podaci mogu prenositi i vertikalno i vodoravno. Također omogućuje elektroniku koja troši manje energije, a zauzima i manje prostora.
Prije otprilike četiri godine, Robinson i Bar-Cohen započeli su istraživati ovu tehnologiju u svrhu svemirskog leta. Integrirani u satelite i svemirske letjelice, 3D sklopovi bi mogli primiti elektroniku i glave lasera guste snage, koji se također smanjuju i trebaju bolje sustave za uklanjanje otpadne topline.
Ranije su Robinson i Bar-Cohen uspješno testirali sustav u laboratorijskom okruženju. Ovi testovi letenja, međutim, pokazali su da djeluje u svemiru i pod različitom gravitacijskom okolinom. Iz tog razloga, Robinson i Bar-Cohen vjeruju da je tehnologija možda spremna za integraciju u stvarne misije.
