Работа ИС на спутниках

8

Как работают микросхемы на спутниках? Разве температура в космосе не 3K? Как кремний получает достаточно энергии, чтобы иметь достаточное количество свободных электронов при таких низких температурах, чтобы они вели себя как полупроводник, а не как изолятор? Нагреваются ли ИС?

Лорд лох
источник
en.wikipedia.org/wiki/New_Horizons#Thermal
звездный синий
1
Задайте один вопрос или ожидайте, что он будет закрыт.
Брайан Карлтон
3
@ Брайан Я думаю, что один ответ может ответить на все. 2 ответа уже проделали большую работу.
Келленжб
@ Брайан Карлтон - Все они сводятся к одному и тому же вопросу. преамбула и т. д.
лорд лох.

Ответы:

11

Спутник, находящийся под прямыми солнечными лучами на земной орбите, может достигать температуры +122 градусов Цельсия. Когда в тени он достигает -180 градусов Цельсия, существуют сложные системы нагрева и охлаждения, чтобы эти устройства работали. Есть обогреватели для обогрева и тепловые радиаторы для охлаждения. Тщательное использование листов с отражающей фольгой и термопокрытий очень помогает.

Во многих случаях электроника включается при запуске и не выключается (в основном когда-либо). Тепла самой электроники, а также изолирующего эффекта космического вакуума, может быть достаточно. В противном случае, то, что используется, очень зависит от миссии.

Общая информация: Большие двери грузового отсека космического челнока на самом деле являются тепловыми радиаторами. Они используются для охлаждения шаттла на орбите. Они должны открыть двери в течение определенного периода времени после запуска, или челнок перегревается.

Вторая мелочь: у марсоходов есть нагреватели в батареях, чтобы держать их в тепле. Если они станут слишком холодными, батареи могут выйти из строя, и все это больше никогда не включится.


источник
8

Температура в космосе не похожа на температуру за пределами вашего дома. В обычном опыте вы теряете тепло за счет проводимости и конвекции. В вакууме они мало что делают, оставляя только радиацию для передачи тепла.

В любом случае: большинство основных компонентов имеют нагреватели, прикрепленные к их корпусам. Один или два на прибор, некоторые от батарей, трансивера, звездных трекеров и т. Д. Все наши космические корабли на околоземной орбите плавают вблизи нормальной комнатной температуры, когда все работает нормально.

Окружающая среда радиации - намного больше проблемы чем температура.

Джей Коминек
источник
6
+1 за упоминание о том, что радиация вызывает большую озабоченность Электроника, которая должна выживать на орбите в течение более длительных периодов времени, должна быть защищена от излучения, особенно если она находится на более высокой орбите.
Мирон-Семак
1
Кремний даже не так часто используется в космосе в качестве полупроводника, если схема не сильно экранирована. Скорее, предпочтительны полупроводники с гораздо большей шириной запрещенной зоны.
Марк
1
@Mark Почти все радиолокационные компьютеры используют кремний в качестве полупроводника - кремний на сапфире, кремний на изоляторе или объемный кремний.
Дэвидкари