機械制冷機包括斯特林制冷機(包括現在最新的脈管制冷機)、維勒米爾循環制冷機、 S29AL008D70TFI020逆布雷頓循環制冷機以及現在的研究熱點――脈管制冷機。斯特林制冷機一般用氮作工質。活塞往復運動產生的振動會影響探測效果。此外,其壽命和耗電量也是斯特林制冷技術需要提高的。近年來,隨著膜片彈簧、公差密封、氣體軸承和線性電機等技術的發展,斯特林制冷機越來越符合空間技術的要求,同時其能耗和平均無故障時間也得到了逐步優化。就目前來說,空間機械制冷技術的發展方向是脈管制冷機。它是一種新型的封閉循環回熱式制冷機,不僅具有回熱式制冷機使用壽命長、可靠性高和能量來源方便等優點,而且更重要的是其制冷器部分完全沒有運動部件。因此,其結構更簡單,冷頭振動更小,從根本上解決了冷腔振動、磨損等問題。但是,脈管制冷機也有一些待突破的關鍵技術對由重力引起的對流的高敏感性,特別是當脈管直徑大于10mm時,在制冷量相同的情況下,其體積較大,限制了其使用范圍;壓力的波動會導致冷頭和封殼移位。圖3-gs是美國航空航天局根據∞多個空間制冷系統的相關數據歸納出的制冷技術選用范圍的示意圖。對于一些衛星的有效載荷,特別是高精度的紅外望遠鏡、紅外敏感器的焦平面和鏡片儀器以及無線電接收器的低噪聲放大器等都需要由制冷技術提供很低的背景溫度。 它為各種空間低溫光學系統制冷方式的選擇提供了一種很好的參考。