[宇宙萬象]

大解密!「NASA太空探測器為何長壽?」iphone用3年就壞.. "旅行者號飛了40年卻還沒掛" ?

大解密!「NASA太空探測器為何長壽?」iphone用3年就壞.. "旅行者號飛了40年卻還沒掛" ?

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...
大解密!「NASA太空探測器為何長壽?」iphone用3年就壞.. "旅行者號飛了40年卻還沒掛" ?

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。
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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。
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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!
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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。
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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。
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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。
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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。
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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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