Ena najbolj vznemirljivih stvari o raziskovanju vesolja danes so načini, kako postati stroškovno učinkovitejši. Med raketami za večkratno uporabo, miniaturizirano elektroniko in poceni storitev izstrelitve postaja prostor vedno bolj dostopen in poseljen. Vendar pa to predstavlja tudi izziv, ko gre za običajne metode za vzdrževanje vesoljskih plovil in satelitov.
Eden največjih izzivov je pakiranje elektronike v tesnejše prostore, zaradi česar jih je težje vzdrževati pri obratovalnih temperaturah. Da bi se tega lotili, inženirji pri Nasi razvijajo nov sistem, znan kot tehnologija hlajenja z mikroprostorci. Med dvema nedavnima testnima poletoma je NASA dokazala, da je ta metoda učinkovita pri odstranjevanju toplote in da lahko deluje tudi v breztežnem okolju.
Ti testni leti so bili financirani z NASA-inim programom za letenje, ki je del Direkcije za vesoljsko tehnologijo, dodatno podporo pa je prispeval Center za inovacije Centra agencije. Testi so bili izvedeni z raketo New Shepard modrega porekla, ki je sistem prepeljala na suborbitalne višine in ga nato vrnila na Zemljo.
Ves čas so funkcionalnost sistema nadzirali iz Nasinega vesoljskega letalskega centra Goddard iz Nasinega inženirja Franklin Robinson in Avram Bar-Cohen (inženir z univerze v Marylandu). Ugotovili so, da je sistem za hlajenje z mikrohranilom sposoben odstranjevati velike količine toplote iz tesno zaprtih integriranih vezij.
Še več, sistem je deloval tako v okolju nizke kot tudi visoke gravitacije s skoraj enakimi rezultati. Kot je pojasnil Robinson:
»Gravitacijski učinki so pri tej vrsti hladilne tehnologije veliko tveganje. Naši leti so dokazali, da naša tehnologija deluje pod vsemi pogoji. Menimo, da ta sistem predstavlja novo paradigmo toplotnega upravljanja. "
S to novo tehnologijo toploto, ki jo ustvarja tesno zapakirana elektronika, odvaja neprevodna tekočina (znana kot HFE 7100), ki teče skozi mikrokanalnike, vgrajene znotraj ali med vezji, in ustvarja hlape. Ta postopek omogoča večjo hitrost prenosa toplote, kar lahko zagotavlja, da bodo elektroenergetske naprave z močnim pogonom zaradi pregrevanja manj verjetno odpovedane.
To pomeni velik odmik od običajnih pristopov za hlajenje, pri čemer so elektronska vezja razporejena v dvodimenzionalni postavitvi, ki ohranja strojne strojne elemente daleč drug od drugega. Medtem se toplota, ki jo ustvarjajo električni tokokrogi, prenese na vezje in se na koncu usmeri v radiator, nameščen v vesoljsko plovilo.
Ta tehnologija izkorišča 3D vezje, nastajajočo tehnologijo, pri kateri so tokokrogi dobesedno zloženi drug na drugega s povezovalnimi ožičenjemi. To omogoča krajše razdalje med čipi in vrhunsko zmogljivost, saj se podatki lahko prenašajo navpično in vodoravno. Omogoča tudi elektroniko, ki porabi manj energije, hkrati pa zavzame manj prostora.
Pred približno štirimi leti sta Robinson in Bar-Cohen začela preiskovati to tehnologijo za namene vesoljskih poletov. 3D vezja, integrirana v satelite in vesoljska plovila, bi lahko vgradila močno gosto elektroniko in laserske glave, ki se prav tako zmanjšujejo in potrebujejo boljše sisteme za odstranjevanje odpadne toplote.
Pred tem sta Robinson in Bar-Cohen uspešno testirala sistem v laboratorijskem okolju. Ti testi letov pa so pokazali, da deluje v vesolju in v različnih gravitacijskih okoljih. Zato Robinson in Bar-Cohen verjameta, da je tehnologija morda pripravljena za vključitev v dejanske misije.
