 在我們的印象中，NASA探測器似乎一個比一個「壽命長」？ 像是1977年發射的旅行者1號探測器，已經飛到220億公里之外 同年發射的旅行者2號探測器，已和地球相距180億公里。 兩兄弟遨遊太空41年，至今還在與NASA保持聯絡... 2004年登陸火星的機遇號漫遊車，探索紅色星球14年， 長途跋涉45公里到2018年6月才因沙塵暴失聯....... 而2012年抵達火星的好奇號至今還在正常執行。 2003年前往小行星絲川取樣的日本隼鳥號探測器遭遇太陽耀斑爆發，太陽能電池板損壞，部分電池失效... 四臺離子引擎僅有一臺能正常運轉，最終雖然經歷九死一生還是得以返回地球。 為何NASA探測器在極端惡劣的太空環境中如此高壽 而我們的手機、電腦、比電，用個兩三年就差不多快壞了呢？ 如果用一句話來總結，那就是因為他們 使用古董級元件和超低配置，以及先進的抗強輻射技術！ 以太空梭的大腦為例，為了保證系統長期穩定的執行，至今NASA工程師 通常不會使用新型號和高效能CPU，而是採用古董級架構！ 有些CPU甚至還能追溯到上世紀90年代。 例如好奇號RAD750型車載計算機基於10年前的IBM PowerPC 750架構設計，頻率132MHz，相當於Windows95的水準，記憶體僅有120M，還趕不上如今最低配置的智慧手機，但它的CPU卻應用了獨特的ECC校驗技術，能自動糾錯並有效修復位翻轉現象。 除了電子設計應用多項抗輻射加固技術外，宇航級電子元件在工藝上還用固態或凝膠狀化合物灌封，防止火箭發射時的劇烈震動產生機械應力，造成裝置損壞。整體再用鉛遮蔽層包覆，以最大限度降低輻射，延長元器件壽命。為了降低能耗，使航天器在進入低功率模式後能持續傳送遙測數據，主控系統通常使用靜態而不是動態RAM。 迄今為止，RAD750系列CPU已經用於月球勘測軌道器、開普勒太空望遠鏡、太陽動力學天文臺和朱諾號木星探測器等150多個太空任務。據悉，該系統造價高達20萬美元。 為了以防萬一，許多航天器還搭載多個CPU，以實現系統冗餘和更強大的功能。好奇號火星車就搭載了兩個RAD750，其中一個作為備份，在主系統快閃記憶體出問題後及時接手。 伽利略號木星探測器甚至配備了6個CPU，每個子系統都由單獨的CPU控制以實現容錯。每個CPU的頻率為1.6 MHz，加在一起處理能力和35年前的Apple II電腦差不多。 除此之外，為了確保航天器電子元器件在惡劣的太空環境中能可靠執行，美國國防部還要求進行機械應力、大溫差波動和強電離輻射等100多項Test，並且所有電子元器件必須單獨認證。 木星擁有太陽系除太陽耀斑外最強的磁場，強度超過地球磁場14倍。為了近距離探測木星，朱諾號配備了0.8公分厚的金屬鈦殼，能將電子元件受到的輻射強度減弱800倍，而RAD750 CPU本身還能夠抵禦高達100萬拉德的輻射。即便如此，在多次深入木星磁場之後，朱諾號的主要元器件輻射累計將達到2000萬拉德，預計將於2021年壽終正寢。 想不到吧？！原本以為都是使用當代最新科技的太空產業～ 能穩定在太空探索的關鍵竟然就是不使用最新科技XDDDDD 雖然很妙，卻千真萬確>\\\\\< 資料來源：今日頭條 |
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