Экзо-Розетта, проснись (Межзвёздный вояджер-3)

[bob]

основная задача - антенна на скитальце. Чем больше, тем лучше. В этом смысле гораздо предпочтительнее другая идея - совместить антенну с парусом для разгона этой штуки лазерным лучом. Заодно от луча и энергию можно накапливать для периодического кратковременного включения аппаратуры, ее тестирования и передачи назад телеметрии -

Мы рассматриваем реальные современные технологии, уже применяемые, применявшиеся или применимые с минимальной доработкой. Разгоны звёздных парусов лазерными лучами к ним не относятся. Наша цель - адаптировать имеющиеся АМС и средства их доставки к задаче. Так что более предпочтительно объединение солнечной батареи с антенной. Если сначала рисовался этакий шарик из солнечных батарей, то теперь я предлагаю параболоид диаметром один-два десятка метров, обшитый солнечными батареями со всех сторон. Для удобства транспортировки к точке запуска - лучше складной, чтобы умещался под обтекатель (который не удобно делать больше 6-8 метров в диаметре).

социальный аспект требует контроля исполнения бюджета, и регулярные доклады, что все ОК, или что программисты успешно справились с очередным глюком, будут бальзамом для всего населения планеты. Но это уже другая тема.

В принципе, да. У такого проекта главная цель - отрапортовать о создании чуда света, идеообразующего и миросвязного. И записать его на свой госсчёт. То есть главным праздником будет запуск, и следующие за ним передовицы новостей, а на остальное - плевать. Главное доказать всем, что в принципе может долететь, а долетит ли он по факту - нам до лампочки (проверить, не смухлевали ли мы - целые тыщи лет никто не сможет). Эт-то верно.   

[Janto]

Наша цель - адаптировать имеющиеся АМС и средства их доставки к задаче. Так что более предпочтительно объединение солнечной батареи с антенной. Если сначала рисовался этакий шарик из солнечных батарей, то теперь я предлагаю параболоид диаметром один-два десятка метров, обшитый солнечными батареями со всех сторон. Для удобства транспортировки к точке запуска - лучше складной, чтобы умещался под обтекатель.

Согласен. Вот теперь по антенне/солнечной батарее можно прорисовывать эскизный проЖект.
Вопрос с электроникой. Если мы ориентируемся на современный уровень, то, конечно, никаких криогенных элементов, пригодных для построения бортовой ЭВМ, сейчас нет. Равно, как и микровакуумных. Только кремниевые  и арсенид-галлиевые, да еще со сварными соединениями полупроводник - металл (золото). И соответствующий вопрос - как выдержат полупроводники и контакты космический холод и три-пять тыщонок лет?

[bob]

Вопрос с электроникой. Если мы ориентируемся на современный уровень, то, конечно, никаких криогенных элементов, пригодных для построения бортовой ЭВМ, сейчас нет. Равно, как и микровакуумных. Только кремниевые  и арсенид-галлиевые, да еще со сварными соединениями полупроводник - металл (золото). И соответствующий вопрос - как выдержат полупроводники и контакты космический холод и три-пять тыщонок лет?

Они не нужны. Я же писал - деминиатюризация и даунгрейд - отказ от микроэлектроники - это раз. Все элементы должны быть большими как в электронике шестидесятых годов. Во вторых температурный режим работы будет как раз нормальный. Зонд начинает работать только когда разморозился. В буквальном смысле слова. Когда прогрелся светом целевой звезды. Это - два. Нужно отказаться и от ПЗС-матриц. Вернуться к телекамерам с заряженой пластиной (ПЗС выдержат холод, но не выдержат облучение и время). Выше я даже предлагал вообще отбросить полупроводниковые транзисторы и вернуться к памяти и триггерам на ферритовых кольцах, а транзисторы применить ламповые, чтобы не морочиться с падением качества pnp-переходов. Это было бы идеальным решением. Но это многовато энергии жрёт и сильно греется. Поэтому память предлагаю на деминиатюризированных флэшках. Раздуйте современную флэшку в тысячу раз вместе с её внутренней стуктурой - и получится как раз примерно то, что надо.

[Janto]

...деминиатюризация и даунгрейд - отказ от микроэлектроники - это раз. Все элементы должны быть большими как в электронике шестидесятых годов. Во вторых температурный режим работы будет как раз нормальный. Зонд начинает работать только когда разморозился. В буквальном смысле слова. Нужно отказаться и от ПЗС-матриц. Вернуться к телекамерам с заряженой пластиной (ПЗС выдержат холод, но не выдержат облучение и время). Выше я даже предлагал вообще отбросить полупроводниковые транзисторы и вернуться к памяти и триггерам на ферритовых кольцах, а транзисторы применить ламповые, чтобы не морочиться с падением качества pnp-переходов. Но это многовато энергии жрёт и сильно греется. Поэтому память предлагаю на деминиатюризированных флэшках. Раздуйте современную флэшку в тысячу раз - и получится как раз примерно то что надо.

Нет, на лампах ничего не выйдет. Если делать на лампах, то получится упоминавшийся тут вундерваффе размер с МГУ. Задач достаточно много, и они не простые: обработка, кодирование и сжатие сигнала, ориентация аппарата, маневрирование и т.д. и пр. И никакой памяти на ферритах не хватит для того, чтобы хранить даже простейшее изображение. Просто телесигнал не передашь, надо его перевести в цифру. Да и на лампах - это миллионы паяных соединений, до старта еще чего-нить отвалится. К тому же и специалистов уже нет.
Что касается деминиатюризированной флэшки - для сведения: чем больше размер п/п кристалла, тем больше получаемая им доза космического излучения и, соответственно, ниже радиационная стойкость.

[bob]

Нет, на лампах ничего не выйдет. Если делать на лампах, то получится упоминавшийся тут вундерваффе размер с МГУ. Задач достаточно много, и они не простые: обработка, кодирование и сжатие сигнала, ориентация аппарата, маневрирование и т.д. и пр. И никакой памяти на ферритах не хватит для того, чтобы хранить даже простейшее изображение. Просто телесигнал не передашь, надо его перевести в цифру.

Это всё выше разбиралось. Лунные модули и луноходы всё это умели делать, Так что не с МГУ размером, а с пару шкафов, от силы. Задачи межзвёздного модуля не сложнее, чем для "Луны" с любым номером. Съёмка планет с пассивной пролётной траектории. Маневрировать он не может. Только вертеть телескопом.

Что касается деминиатюризированной флэшки - для сведения: чем больше размер п/п кристалла, тем больше получаемая им доза космического излучения и, соответственно, ниже радиационная стойкость.

Доза объёмная, а важна площадь. Если один микроэлемент может быть полностью выведен из строя одним квантом, то макроэлементу для выхода из строя нужны десятки попаданий. Его замучаешься дырявить прежде чем он заметно изменит свойства. Опять же - защита от времени. Чем крупнее элемент, тем меньше он чувствителен и к броуновскому движению и взаимопроникновению материалов тоже. Кроме того, радиационная защита у нас неплохая. До электроники будут долетать только редкие наиболее энергичные кванты. И как раз нужно, чтобы они не пережгли ключевые узлы. Так что только размер может спасти дело. Все элементы модуля должны быть устойчивы ко времени и облучению с большим запасом надёжности. Резервированием этого не решишь - оно в пассивном режиме не спасает от времени.

[Okub62]

Предложение по питанию. "Размороженная" солнечная батарея может лишь запустить пиропатрон. А он уже запустит сухую химическую батарею (например, подогреет и разорвёт колбу с электролитом, как в старых морских или в замедленных минах) или термобатарею. Пиропатрон, вообще, много чего может запустить, разогреть и разорвать, если покумекать. Знаковая штука.

[Janto]

Нет, на лампах ничего не выйдет.

Это всё выше разбиралось. Лунные модули и луноходы всё это умели делать

Что, неужели там все было на лампах? Уже с середины 50-х широко применялись полупроводники. Чем провинились  лунные модули и луноходы, что им не дали транзисторов?

[Janto]

Что касается деминиатюризированной флэшки - для сведения: чем больше размер п/п кристалла, тем больше получаемая им доза космического излучения и, соответственно, ниже радиационная стойкость.

Доза объёмная, а важна площадь. Если один микроэлемент может быть полностью выведен из строя одним квантом, то макроэлементу для выхода из строя нужны десятки попаданий.

Любой p/n переход, независимо от площади, может быть уничтожен одним квантом. Чем больше площадь, тем больше вероятность, что этот квант туда попадет. Это для отказов, для которых важна энергия кванта.
Для отказов, в которых дефект накапливается пропорционально дозе, чем больше площадь при той же  толщине (а толщина определяется подложками и проектными нормами), тем больше и объем.

[Golossvyshe]

Любой p/n переход, независимо от площади, может быть уничтожен одним квантом. Чем больше площадь, тем больше вероятность, что этот квант туда попадет.

Маленькая справка. Транзисторы типа МП-40 и пр. можно уничтожить извне разве что муфельной печью.
На любые кванты им глубоко плевать.

p.s. Мне довелось видеть промышленный дефектоскоп 1960-х для просвечивания стальных листов и плит до 25 мм. Устройство было скомпоновано неудачно - ради экономии объёма под пучок рентгена попадала электроника. Поэтому конструкторы защитили её свинцовым экраном. Экран давно кто-то спёр, что никак не сказалось на работоспособности аппарата.
Хотя в том дефектоскопе трубка не чета чахлому флюорографу. Человеку там пару минут в пучке побыть, и можно идти в морг сдаваться.

[Janto]

Любой p/n переход, независимо от площади, может быть уничтожен одним квантом.

Маленькая справка. Транзисторы типа МП-40 и пр. можно уничтожить извне разве что муфельной печью.
На любые кванты им глубоко плевать.

Советское - значит отличное!
Будем делать вояджер на МП40. Одна засада - германиевый.

[Okub62]

КТ203 спасёт проект! 

[AlexAV]

Одна засада - германиевый.

А чем плох германий?

[Janto]

Одна засада - германиевый.

А чем плох германий?

Температурным диапазоном - много уже, чем у кремния, и сверху и снизу.

[Janto]

КТ203 спасёт проект! 

Конечно! Но Боб против 

[Retired]

деминиатюризация и даунгрейд - отказ от микроэлектроники - это раз. Все элементы должны быть большими как в электронике шестидесятых годов

http://longnow.org/projects/ инженерно выглядит вполне состоятельно, но сами решения... сопоставьте их с космическим зондом....и от вакуумных электронных приборов останутся только электромеханические реле и декадно-шаговые искатели
Кстати, реле должны будут лететь только в разомкнутом состоянии, иначе сварятся намертво, что тоже накладывает уйму технических ограничений на схему.

[Stepanov]

Ну какие реле? Читайте книгу "Создание надежных систем из ненадежных компонентов" там всё написано.

[Retired]

Ну какие реле? Читайте книгу "Создание надежных систем из ненадежных компонентов" там всё написано.

Более того, когда-то в аспирантуре даже теоремы Н.Винера изучал на эту тему.

[bob]

КТ203 спасёт проект! 

Конечно! Но Боб против 

Я не против, но полупроводники мне всё равно не нравятся их недолговечностью. Может, всё-таки - феррит? Ферритовая решётка объёмом метр на метр - это примерно сто мегабайт оперативки. Она практически вечная. Ни разу не слышал о случаях её выхода из строя. В ней нечему ломаться, стареть и перегорать. Но она медлительная. На практике выше сотни тысяч операций перезаписи в секунду из неё, кажется, не выжимали.Но это если система не узкоспециализированная. Впрочем, считать информацию с телекамеры в главном фокусе, записать, закодировать и передать при помощи такого кубика вполне можно. Особенно, если распараллелить запись с разных участков пластины, графическое быстродействие можно поднять кратно каналам записи (как в многоядерном процессоре).
А там особо сложных операций не требуется. Зонд просыпается и делает три серии снимков пространства вокруг себя широкопольной камерой с разницей где-то в месяц. Ищет несовпадения положений наиболее ярких точек (планет), экстраполирует их четвёртое положение, наводит более узкопольный телескоп, щёлкает, отсылает. Вот и вся программа исследований. Несколько систем дифуров надо решить и закодировать фотографии для передачи. Ради смеха можно ещё послушать эфир, наведясь туда главной антенной (ну это для успокоения душ пожилых фантазёров, мечтающих поймать местное радио "Маяк"). Можно померить радиационный фон и состав звёздного ветра (это для успокоения душ пожилых фантазёров, мечтающих, что такой замер даст что-то новое для науки).
В общем, тема изготовления неубиваемой, пусть медленной, но практически вечной электроники - это тема интересная. К несчастью сейчас она не имеет коммерческого успеха как раз потому, что электронику для расширения продаж надо сделать легко убиваемой, и заставить купить её ещё раз. Скорее, разработки идут в сторону рекламного увеличения возможностей за счёт снижения ресурса. По принципу: "гарантийный срок истёк - в ту же секунду всё синхронно полыхнуло".

[bob]

"Создание надежных систем из ненадежных компонентов" там всё написано.

Это про резервирование и обход битых участков. У нас лимит стартовой массы. Мы не имеем права широко резервировать, а битые участки нечем обходить. Надо их поменьше иметь. Почему я против микротранзисторов? Потому что они через полвека-век даже в выключенном состоянии, и без всякой радиации, умрут просто все. Там нечего будет ловить. Нужна электроника, которая через тысячи лет простоя включится практически вся. Как штык. Небольшой селфтест, конечно, потребуется, чтобы исключить неизбежно битые кластеры, но всё должно включиться. Понимаете?

от вакуумных электронных приборов останутся только электромеханические реле и декадно-шаговые искатели
Кстати, реле должны будут лететь только в разомкнутом состоянии, иначе сварятся намертво, что тоже накладывает уйму технических ограничений на схему.

Реле это хорошо. Но не долговечно - ибо механика. Это отличное решение в простых технических системах, но рассчитанных либо на недолговременную работу, либо на доступность сервиса по ремонту.

[Retired]

Ну во-первых для всей этой "красоты" (три серии снимков пространства вокруг себя широкопольной камерой с разницей где-то в месяц. Ищет несовпадения положений наиболее ярких точек (планет), экстраполирует их четвёртое положение, наводит более узкопольный , щёлкает, отсылает. Вот и вся программа исследований. Несколько систем дифуров надо решить и закодировать фотографии для передачи. Ради смеха можно ещё послушать эфир) на борту придется иметь ПЗУ (хотя бы для решения дифуров). Во-вторых ферриты далеко не вечные, за счет Бархаузена их намагниченность падает (данные они хранят очень не долго). И по-любому понадобятся активные компоненты. Вероятно лампы с холодным катодом в планарном исполнении (были такие в начале 60х годов на смертном одре ламповой эры). Прототип ламповых микросхем.