Низкотехнологичный межзвездный корабль

[Эрик55]

http://posmotre.li/%D0%9F%D0%B0%D1%80_%D0%B8_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%B0#.D0.9A.D0.B0.D0.BA_.D1.8D.D1.82.D0.BE_.D0.B2.D1.81.D1.91_.D0.B2.D1.8B.D0.B3.D0.BB.D1.8F.D0.B4.D0.B8.D1.82.3F

Это мир мрачных некрашеных металлических стен и пультов управления, залитых светом газосветных ламп[7], где вместо унылых маленьких дисплеев - огромные проекционные экраны[8], ламповая техника соседствует с сиянием плазмы и шипением пара, люди говорят на дикой смеси множества языков (как в «Светлячке»), космические войны сводятся к нудной многолетней игре в «кошки-мышки» военных с пиратами, которых разделяют миллионы километров, и сблизиться на дистанцию стрельбы можно лишь тщательно рассчитав траекторию полёта с учетом прогноза действий вражеского корабля; где космические бои имеют весьма незрелищный вид дуэли на небольшом сближении в виде пальбы друг в друга неуправляемыми ракетами, снарядами из динамореактивных пушек, а так же жаркий огонь незримых лучей — как лазерных, так и нейтронных.

В связи с чем вопрос: можно ли создать межзвездный корабль на лампах и сопуствующей материальной базе и если да, то как он будет выглядеть?

[alena_korf]

В связи с чем вопрос: можно ли создать межзвездный корабль на лампах и сопуствующей материальной базе и если да, то как он будет выглядеть?

а при чем тут лампы вообще?
для создания межзвездного корабля нужна соответствующая энергия и двигатели, вот в чем проблема.
а какая там электроника, ламповая или  не ламповая - дело сто десятое.

[Крупин]

Вспомнился анекдот про армию:

На танке есть рация.
- А она на лампах или на транзисторах?
- Тупым повторю - рация на танке!

[VALStar]

  Любой межзвёздный корабль сразу-же становится низкотехнологичным, как только отправится в путь от Земли (Солнца) в любую сторону.

[Инопланетянин]

В условиях дармового вакуума ламповая электроника может засиять новыми гранями.

[Грехов Михаил]

Ерунда. На накал лампы тратится существенная мощность. Сама она - довольно габаритна (ламповые счетные машины занимали целое помещение). Транзистор, да в составе микросхемы жрет в тысячи раз меньше, компактен, можно держать на борту ЗИП, можно сделать микросхему, устойчивую к радиации. В любом случае понемногу деградирует все... Нелинейности больше, частота меньше. Поэтому лампам в космосе уже давно не место... как и фотопленке...

Компьютер состоял из примерно 3000 электронных ламп. Основная память компьютера состояла из 32 ртутных ультразвуковых линий задержки (РУЛЗ), каждая из которых хранила 32 слова по 17 бит, включая бит знака — всего это даёт 1024 ячеек памяти. Была возможность включить дополнительные линии задержки, что позволяло работать со словами в 35 двоичных разрядов (включая бит знака). Вычисления производились в двоичной системе со скоростью от 100 до 15 000 операций в секунду. Потребляемая мощность — 12 кВт, занимаемая площадь — 20 м².

То бишь допотопный калькулятор такой размером с комнату и мощностью в 6 чайников. И нафига такое в космосе?

[Радист]

В связи с чем вопрос: можно ли создать межзвездный корабль на лампах и сопуствующей материальной базе

Нужно...Когда в Японию в 1976г угнали новейший тогда перехватчик МиГ-25 Японцы с Американцами обзавидовались. Там почти вся электроника была на лампах. В частности локатор "Смерчь" был собран на миниатюрных лампах в корпусе "Дробь" с гибкими выводами. На западе тогда во всю развивалась интегральная микроэлектроника, а у нас 3-х маховый супер-аэроплан был с электроникой на лампах.
Лампы откроют дорогу к звездам!!!С новым годом!!! Ура!!!

[Грехов Михаил]

Нужно...Японцы с Американцами обзавидовались. Там почти вся электроника была на лампах. Лампы откроют дорогу к звездам!!!

Не пишите ерунды.... старинные РЛС и в подметки не годятся современным АФАР, по количеству целей, дальности их обнаружения и др. параметрам. Лампам в космосе не место! Завидовать устаревшей электронике? Прежде всего интересна была конструкция корпуса и принцип системы "свой-чужой". По вооружению и электронике СССР был всегда "догоняющим" оппонентом. То есть сначала истребители и техника США опережали на голову в каком-либо конфликте.... а нами что-то потом оперативно допиливалось. Пытались утряти с габаритами и др. В Космосе лампам не место....

[Изобретатель]

В стародавние времена попадалась мне статья в "Технике молодежи о микролампах,чуть не 1000 на1 кв см.В отличие от транзисторов от излучения неубиваемы.

[Инопланетянин]

Обращаю ваше внимание, что в космосе вакуум. А значит ламповая электроника действительно не будет нуждаться в лампах. Там и так вакуум будет гораздо лучше тёплого лампового. Вы не обратили на это внимания?
Кстати, если уж говорить о возрождении ламповой электроники на Земле, то зачем делать по одному транзистору в персональной лампе? Лучше бы в одной лампе собирать целую интегральную микросхему, а то и процессор. Но поезд ушёл, конечно.

[neolopus]

В принципе да, если собрать много-много электронных ламп в одно, "интегральное" устройство, и попытаться (правда не знаю насколько это возможно) сделать им некий "общий катод" или по-крайней мере "общий подогрев катода" - для уменьшения траты энергии; и как-то (какими-нибудь перегородками-экранами или перемычками) изолировать электрические процессы в этих "лампах" друг от друга - можно получить на редкость электропрочную вещь.

Ну сами посудите - какое обратное напряжение можно подать на обычный полупроводниковый диод и на ламповый кенотрон?
Что будет после электрического пробоя кенотрона и после пробоя диода?
Что будет после облучения гаммой полупроводникового диода и кенотрона?
Разница, на мой взгляд, есть.

Лучше бы в одной лампе собирать целую интегральную микросхему, а то и процессор.

Имхо да. Именно так!

[Грехов Михаил]

Обращаю ваше внимание, что в космосе вакуум. А значит ламповая электроника действительно не будет нуждаться в лампах. Там и так вакуум будет гораздо лучше тёплого лампового. Вы не обратили на это внимания?
Кстати, если уж говорить о возрождении ламповой электроники на Земле, то зачем делать по одному транзистору в персональной лампе? Лучше бы в одной лампе собирать целую интегральную микросхему, а то и процессор. Но поезд ушёл, конечно.

В лампах есть многие недостатки:
1. Низкая надежность на самом деле.... сгорает накал катода и кирдык. Да и деградация есть.
2. Неэкономичность -на накал требуются существенные мощности
3. Низкая частота работы.... они не смогут работать на гигагерцах...
4. Сложность... если в БИС можно зафигачить миллионы транзисторов одним махом фотолитографией, то тут видимо техпроцесс -микрокатоды, микросетки, аноды и прочее все.
5. Ячейки оперативной памяти -жесть... 
Большое излучение все-таки в вакууме рождает заряженные частицы и как следствие возможны ложные срабатывания ламп... от тех же солнечных вспышек.

[Инопланетянин]

общий подогрев катода

Если сделать микросхему с малыми расстояниями между электродами, то и разогрев не понадобится. Пробой на сверхмалых расстояниях будет лёгким. Даже туннелирование можно будет использовать.

если в БИС можно зафигачить миллионы транзисторов одним махом фотолитографией

Почему бы не печатать на одной подложке катоды и аноды рядышком? А насчёт ложных срабатываний - попробуйте укутать всю систему в клетку Фарадея, это отсечёт низкоэнергетичные частицы. А для высокоэнергетичных придётся собирать что-то вроде нейросети с вероятностным срабатыванием. У нас нейроны хотят испускают импульс, хотят - нет. Полученный сигнал только меняет вероятность срабатывания. Ничего, мозг работает.

[Грехов Михаил]

Почему бы не печатать на одной подложке катоды и аноды рядышком? А насчёт ложных срабатываний - попробуйте укутать всю систему в клетку Фарадея, это отсечёт низкоэнергетичные частицы.

Клетка Фарадея защищает не от частиц, а от электромагнитного излучения. Катоду нужен нагрев.... тоже печатать цепи питания. Нужна управляющая сетка.... или даже несколько -как её печатать... что будет с тем, что такая лампа будет работать на микротоках... которые будут еле уловимы.

[Mercury127]

Немного о современных лампах, какими они МОГУТ БЫТь...
Главная проблема любой техники - износ и деградация. Износ идет при работе, деградация - всегда.
В этом смысле лампы гораздо более капризны, чем транзисторы. В детстве у нас был древний ЧБ ламповый телек, ремонтировали его каждый год - дохли лампы, больше там ломаться было нечему. В 90м году купили УЛПЦТИ Садко - все еще работает...
Потому вне зависимости от технологичности звездолета (привычного воображению, а не легкого микрозонда), его ПРИДЕТСЯ делать полностью и постоянно самообновляющимся. Любая его деталь, кроме, возможно (но нежелательно) самых крупных несущих конструкций, должна быть воспроизводима самим звездолетом в полете.
а уж лампы там, или алмазная квантовая нанофотоника - без разницы.

[Грехов Михаил]

Немного о современных лампах, какими они МОГУТ БЫТь...

45х16мм для корпуса в котором всего 2 лампы, судя по фото... и стоимостью 53$ для работы в усилителях звуковой частоты....  А если из таких комп собирать? Да помощнее. При этом скажем Snapdragon 845 содержит восемь вычислительных ядер Kryo 385: четыре из них функционируют с тактовой частотой до 2,8 ГГц, ещё четыре — до 1,8 ГГц. Обработкой графики занят высокопроизводительный контроллер Adreno 630. И все это размером меньше, чем ноготь мизинца....

[Инопланетянин]

Клетка Фарадея защищает не от частиц, а от электромагнитного излучения.

Простите, электромагнитное излучение не может быть остановлено электромагнитным же полем. Именно от частиц. И от сопровождающего их другого электромагнитного поля.

И все это размером меньше, чем ноготь мизинца

Это нельзя сделать на подложке с катодно-анодной схеме без сверхчистого кремния, но зато с требованием к сверхвысокому вакууму? А микрорасстояния между электродами и частоту помогут нагнать и требования к нагреву снизят и из туннельного эффекта позволят выжать интересные возможности. К тому же, полупроводники теряют свои свойства при нагреве, а катоды с анодами нет, так что частоту можно повышать дальше как раз у ламп. Было бы развитие в эту сторону. Но сверхвысокий вакуум только в открытом космосе, разумеется. На Земле это всё неудобно и развивать вакуумную электронику при уже развитой полупроводниковой никто не станет.

[Грехов Михаил]

Простите, электромагнитное излучение не может быть остановлено электромагнитным же полем. Именно от частиц. И от сопровождающего их другого электромагнитного поля.

От частиц клетка Фарадея не помогает. она действует как отражатель электромагнитной волны (вроде экрана), если её ячейки много меньше, чем длина этой волны. Для высоких частот эта клетка уже превращается в некую сетку... а потом при повышении частоты и вовсе в сплошной металл.... а при дальнейшем повышении частоты (рентген) когда эта частота сравнима с расстояниями между атомами - то и это не спасает. Высокоэнергетичные альфа и бетта частицы сквозь такую клетку пролетят и ничего не заметят.

Это нельзя сделать на подложке с катодно-анодной схеме без сверхчистого кремния, но зато с требованием к сверхвысокому вакууму? А микрорасстояния между электродами и частоту помогут нагнать и требования к нагреву снизят и из туннельного эффекта позволят выжать интересные возможности.

Все это ерунда... сверхвысокую чистоту кремния получать могут.... а для сверхвысокого ваккума видимо потребуется наружнее размещение элементов. Высокий вакуум он только в теории такой, на самом деле вокруг станции/корабля есть его собственные газы и всякие выхлопы от двигателей ориентации... опять же пыль, метеороиды... те же протоны от солнечных вспышек, которых может быть значительное количество... метал испаряется и др. А где то вано иметь комп мобильный и внутри корабля. Ерунду говорите про частоту... поскольку частота она растет при наноуровнях. Если транзистор еще легко получить, то механическую сетку на атомарном уровне -трудно. к тому же нагрев и вообще прогрев катода при таких параметрах. Тоннельный эффект ничего полезного не выигрывает.

Ну и опять же.... нам надо миллионы и миллиарды этих ламп.... 

[LonelyWanderer]

Речь идёт о межзвездное обитаемом или необитаемом корабле? Если мы говорим про корабль поколений, то радиация будет не многим больше земной, т.к. нам придется его делать таким, чтобы там жить, и там могут и вычислительные мощности располагаться.
Вообще тема ламп и прочей упрощенной техники (ради долговечности) довольно подробно пережевывалась в теме про корабль-поколений по-моему пару лет назад.

[neolopus]

Вообще лампы - это всё-таки подогрев. Нагрев катодов, нагрев ускоренными в электрическом поле электронами анодов.
А с ростом температур растёт диффузионное проникновение материалов друг в друга. Попросту растёт скорость молекул.
А вместе с ней будет расти и скорость деградации.

Поэтому для уменьшения "износа" быть может разумнее температуру не повышать, а наоборот? Чтобы она была пониже?
И уже упомянутый выше туннельный эффект - он, конечно, хорошее дело - может быть имеет смысл использовать не в лампах, а в криотронике?

Может вместо ламп нам больше подошёл бы сверхпроводящий "холодный" компьютер? Криокомпьютер?
В космосе достаточно холодно. Сверхпроводящее криоустройство органичнее впишется в работу в космосе и в экономию энергии, нежели то что нужно греть.

И, если не ошибаюсь, некоторые наработки в направлении криоэлектроники уже имеются.