机械制冷机包括斯特林制冷机(包括现在最新的脉管制冷机)、维勒米尔循环制冷机、 S29AL008D70TFI020逆布雷顿循环制冷机以及现在的研究热点――脉管制冷机。斯特林制冷机一般用氮作工质。活塞往复运动产生的振动会影响探测效果。此外,其寿命和耗电量也是斯特林制冷技术需要提高的。近年来,随着膜片弹簧、公差密封、气体轴承和线性电机等技术的发展,斯特林制冷机越来越符合空间技术的要求,同时其能耗和平均无故障时间也得到了逐步优化。就目前来说,空间机械制冷技术的发展方向是脉管制冷机。它是一种新型的封闭循环回热式制冷机,不仅具有回热式制冷机使用寿命长、可靠性高和能量来源方便等优点,而且更重要的是其制冷器部分完全没有运动部件。因此,其结构更简单,冷头振动更小,从根本上解决了冷腔振动、磨损等问题。但是,脉管制冷机也有一些待突破的关键技术对由重力引起的对流的高敏感性,特别是当脉管直径大于10mm时,在制冷量相同的情况下,其体积较大,限制了其使用范围;压力的波动会导致冷头和封壳移位。图3-gs是美国航空航天局根据∞多个空间制冷系统的相关数据归纳出的制冷技术选用范围的示意图。对于一些卫星的有效载荷,特别是高精度的红外望远镜、红外敏感器的焦平面和镜片仪器以及无线电接收器的低噪声放大器等都需要由制冷技术提供很低的背景温度。 它为各种空间低温光学系统制冷方式的选择提供了一种很好的参考。