Описание проекта
Суть технологии — охлаждать силовую электронику до криогенных температур в тех узлах, где это приносит выгоду. Для некоторых компонентов спутников это не только не приносит вреда, но и повышает КПД преобразования энергии настолько, что даже с учетом затрат на охлаждение (например, пассивное — через излучение в космос) можно получить чистый энергетический и надежностный выигрыш.
В европейских и американских научных и аэрокосмических организациях применение этой технологии связывают с системами энергопитания малых спутников (CubeSat), где отказ силовой электроники — одна из главных причин потери миссий. По данным NASA, с 2000 по 2016 год около 40% отказов CubeSat произошли из-за проблем в силовой электронике. Всего за этот период NASA потеряла 201 миссию из 522 — на сумму около $50 млн.
Однако наиболее существенным применением в космосе становится повышение надежности и КПД систем энергопитания. Сегодня преобразовательная часть занимает ≈15% внутреннего объема спутника, а вся система энергопитания — ≈20% его массы. Средняя энергоэффективность зарубежных коммерческих EPS — 92%. Наша технология позволяет повысить КПД и снизить вероятность отказа — по нашим данным, до 52% всех отказов спутников связаны именно с силовой электроникой.
На сегодняшний день я являюсь единственным публичным русскоязычным исследователем темы криоохлаждаемой силовой электроники для космических систем. В США и Европе этим занимаются NASA, ESA, Airbus и другие — с многомиллионными бюджетами. Уровень технологической готовности криогенных преобразователей в западных лабораториях активно растет. Криогенные преобразователи уже тестируются в прототипах, включая авиационные — например, на выставке More-Electric Aircraft 2024 были представлены прототипы от крупнейших производителей.
