悉尼科技大学研发的热管理技术进入太空轨道

2024年，搭载澳大利亚首颗 “拼车” 卫星的 SpaceX 猎鹰9号火箭成功发射。一同搭载的有效载荷里，包含悉尼科技大学 (University of Technology Sydney, UTS) 研究人员研发的新型热管理技术，该技术旨在延长太空电子设备的使用寿命。

此次 “拼车” 任务名为 “瓦勒塔种子” (Waratah Seed) ，其卫星是一颗澳大利亚制造的立方体卫星，由新南威尔士州政府通过太空产业发展计划提供资金支持。此项目将开展多项实验，用于测试和验证新技术，悉尼科技大学的首个有效载荷便是其中之一。

悉尼科技大学副教授 Nick Bennett 领导的 Matilda（玛蒂尔达）项目，负责测试新型散热器技术。这项技术利用3D打印，将热量从计算机芯片传递到一种相变材料上，该材料在熔化时能够储存热量。

Bennett 副教授表示：“我们很荣幸能够参与‘瓦勒塔种子’任务。‘玛蒂尔达’是悉尼科技大学制造的首个太空飞行有效载荷。倘若没有强大的行业合作和资金支持，尤其是来自智能卫星合作研究中心 (SmartSat CRC) 的支持，这一成果难以实现。”

Bennett 副教授指出，热管理是下一代卫星面临的重大挑战。随着卫星所使用的传感器愈发精密，例如目前部分传感器精度比以往提升了 50%，用于探测地球或其他星球的各类信息，产生的数据量剧增，数据处理量相较以往增加了数倍，这就需要更强的星载计算能力，进而产生更多热量。然而，太空中缺乏空气，无法安装风扇进行降温。电子运行产生的热量，只能通过红外辐射散发，这一散热过程相对缓慢。

他补充道：“太空电子设备的可靠性和耐用性至关重要。当前，常见的解决办法是关闭电子设备，让热量有时间散发，但这并非最佳方案，因为设备会在一段时间内无法使用。”

悉尼科技大学的研究人员为应对这一挑战，一直与新兴太空企业螺旋蓝 (Spiral Blue) 和莫森漫游者 (Mawson Rovers) 紧密合作，旨在共同攻克太空热管理难题。其中，莫森漫游者负责开发有效载荷电子设备以及用于控制加热器、在轨道上收集热数据的软件。此前，该团队在悉尼科技大学技术实验室的真空舱中对新技术进行了初步测试，还前往斯特罗姆洛山的热真空设施，开展更详细的热性能测试。

卫星任务发射后，团队将继续对有效载荷进行在轨实验，以便将其热性能与地球上的实验结果进行对比。在飞行过程中，有效载荷会使用加热器模拟计算机芯片的热输出，促使相变材料熔化。随后，团队将对比飞行系统产生的热数据与地面热真空测试数据。

Nick Bennett 副教授表示，若试验成功，该技术的应用范围可能拓展至地外轨道，有望应用于莫森漫游者公司的月球车开发项目。

*内容来源悉尼科技大学官网