Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Низкотехнологичный межзвездный корабль  (Прочитано 4164 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 725
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
Я тихонько напомню, что лишь сравнительно недавно обнаружили, вроде как, "водородную стену" там где солнечный ветер сталкивается с межзвездной средой. Что дальше, и какова ТАМ реальная частота таких вот частиц, мы пока не знаем, у нас нет аппаратов которые провели там хотя бы столетия, поддерживая с нами связь и анализируя среду... теоретические какие-то данные о тамошних условиях наверно могут быть, но я их склонен воспринимать как писанину вилами по воде с характеристикой плюс-минус пару порядков, в лучшем случае. У нас даже предполагаемая концентрация комет в межзвездной среде скачет с 1011 до 1015, 4 порядка)
Так что, точных расчетов вероятно нет, и пока не может быть. Насколько похож тамошний обстрел высокоэнергичными частицами, на пулеметный огонь, можем только гадать.
А запустить АМС подальше "новых горизонтов" для изучения межзвездной среды, а заодно астрометрии оттуда - это дело очень интересное... но вероятно не скорое.
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Если равномерный износ высокоэнергичными частицами как пулями из пулемёта всё время полёта - то с чего бы какие-то лампы (которые сами по себе не то чтобы высокой долговечностью, насколько помню по земной практике, отличались) тут чем-то сильно помогли.
Ну, тогда пошли по второму кругу. Во включенном состоянии лампа не менее уязвима, чем транзистор. Беда транзистора в том, что в отличие от лампы он настолько же уязвим в выключенном состоянии, как и во включенном. Выключенную лампу сжечь практически невозможно. А вот во включенном виде она да, уязвима - достаточно частице космических лучей разрядиться внутри, и поднявшийся ток лампу сожжёт. А транзистору всё равно. Любой трек энергичной частицы просто прожигает тончайший слой p-n-p- перехода, и всё. Если бОльшую часть полёта электроника с целью её сбережения, выключена, лампы получаются надёжнее транзистора в тысячи раз.
Я тихонько напомню, что лишь сравнительно недавно обнаружили, вроде как, "водородную стену" там где солнечный ветер сталкивается с межзвездной средой.
Да, обнаружили. Я выше писал об этом. Ссылка на официальный релиз была у нас здесь в новостях недели три тому назад. Так что это уже не гипотеза, а суровая реалия для проектировщиков межзвёздных зондов.
« Последнее редактирование: 30 Сен 2018 [00:10:13] от bob »

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 725
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
Да я видел. В исторических масштабах времени это равносильно "открыли минуту назад".
Водородная стена - открыта, является реальностью. Что дальше - одни гипотезы и оценки верхних/нижних пределов.
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн аспирант

  • *****
  • Сообщений: 1 830
  • Благодарностей: 60
    • Сообщения от аспирант
Любой трек энергичной частицы просто прожигает тончайший слой p-n-p- перехода, и всё.
А как быть с полевым транзистором, в котором нет p-n переходов? В современных микросхемах только полевики и применяются ввиду технологических удобств и всяких дополнительных плюшек - например использование канала ПТ в качестве резистора....

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
А как быть с полевым транзистором, в котором нет p-n переходов?
Не совсем:
"...Полевые транзисторы классифицируют на приборы с управляющим p-n-переходом и с изолированным затвором, так называемые МДП («металл-диэлектрик-полупроводник»)-транзисторы, которые также называют МОП («металл-оксид-полупроводник»)-транзисторами, причём последние подразделяют на транзисторы со встроенным каналом и приборы с индуцированным каналом..."
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80
То есть без тончайших слоёв p-n или МОП, которые ответственны за характеристики транзистора, там не обходится. Это общая ахиллесова пята транзисторной техники в её борьбе с радиацией.

Оффлайн аспирант

  • *****
  • Сообщений: 1 830
  • Благодарностей: 60
    • Сообщения от аспирант
Вот вот я про так называемые MOSFET - МОП по нашенски, там нет  перехода.... кстати и в процессоре вашего компа нет переходов электронно-дырочных, в противном случае напряжение питания его не могло бы начинаться с 1 вольта....

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Вот вот я про так называемые MOSFET - МОП по нашенски, там нет  перехода.... кстати и в процессоре вашего компа нет переходов электронно-дырочных, в противном случае напряжение питания его не могло бы начинаться с 1 вольта....
Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом не менее уязвимы, чем обычные. А вот МОП, МДП-интереснее.
Да, они понадёжнее.
В МДП-транзисторах со встроенным каналом у поверхности полупроводника под затвором при нулевом напряжении на затворе относительно истока существует инверсный слой — канал, который соединяет исток со стоком. Поэтому, чтобы вывести их из строя треком частицы необходимо попасть ею в инверсный слой, площадь которого намного меньше площади p-n-перехода.
В МДП-транзисторах с индуцированным каналом проводящий канал между сильнолегированными областями истока и стока отсутствует и ток стока появляется только при определённой полярности и при определённом значении напряжения на затворе относительно истока, которое называют пороговым напряжением. Возможно, что в выключенном состоянии они не менее надёжны, чем микролампы. Пока не вижу, как его сжечь частицей, если ток на входе отсутствует. (Если ток есть, то ежу понятно, как - надо снова попасть в зазор между истоком и стоком.)

Интересная идея. Спасибо, надо с нею переспать.

Оффлайн аспирант

  • *****
  • Сообщений: 1 830
  • Благодарностей: 60
    • Сообщения от аспирант
Интересная идея. Спасибо, надо с нею переспать.
Что самое интересное МОП транзисторы очень похожи на вакуумные триоды по принципу работы и по форме рабочих характеристик.....

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Что самое интересное МОП транзисторы очень похожи на вакуумные триоды по принципу работы и по форме рабочих характеристик.....
Придумал, как сжечь выключенные полевые МДП-транзисторы с индуцированным каналом. Надо попасть в исток или сток и сжечь противоположный исток или сток стекающим наведённым зарядом. В микролампе вакуумный зазор между ними больше. Но всё равно МДП-транзисторы лишь на порядок примерно менее устойчивы, чем микролампы при таком стечении обстоятельств. Остальные транзисторы сильно им уступают - им совсем немного надо для выхода из строя.

Получается так. Перечислим виды электроники в порядке увеличения их устойчивости к воздействию космических лучей сверхвысоких энергий в выключенном обесточенном состоянии (разница в устойчивости между каждым из пунктов списка примерно около порядка):
1. Обычные p-n-транзисторы и флэш-модули.
2. Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом.
3. Полевые МДП(МОП, MOSFET)-транзисторы со встроенным каналом у поверхности полупроводника с затвором и инверсным слоем.
4. Полевые МДП(МОП, MOSFET)-транзисторы с индуцированным каналом.
5. Микролампы.
6. Ферритовые ячейки, магнитные жёсткие диски, плёнки, CD-DVD и прочее, тому подобное.

Вот примерно в обратном порядке их и можно применять в зависимости от того, насколько ответственный узел проектируется и насколько жизненно важно устройство для успеха межзвёздной миссии.

P.S. Надо отметить, что устойчивость носителей к размагничиванию, химическому разложению, диффузии материалов (а мы планируем полёт длительностью в сотни или даже тысячи лет) располагается в другом порядке:

1. Микролампы. Ферритовые ячейки.
2. Полевые МДП(МОП, MOSFET)-транзисторы с индуцированным каналом.
3. Обычные p-n-транзисторы и флэш-модули. Полевые МДП(МОП, MOSFET)-транзисторы со встроенным каналом у поверхности полупроводника с затвором и инверсным слоем. Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом.
4. Магнитные жёсткие диски, плёнки, CD-DVD и прочее, тому подобное. (Говорить о СD или плёнке вообще смешно - вспомните хоть об одной магнитной кассете, которая выжила с восьмидесятых-девяностых во вполне тепличных земных условиях. Ну и перезаписываемые диски со временем дохнут только в путь.)

Так что нужно искать оптимум. И поменьше механически движущихся (особенно вращающихся деталей). Живучесть электромеханики во времени это больной вопрос.
« Последнее редактирование: 30 Сен 2018 [03:20:21] от bob »

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 725
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
Перечислим виды электроники в порядке увеличения их устойчивости к воздействию космических лучей сверхвысоких энергий
4. Полевые МДП(МОП, MOSFET)-транзисторы с индуцированным каналом.
5. Микролампы.
Мне кажется, вы тут упустили один немаловажный фактор. Габаритные размеры уязвимой области прибора, попав в которую, высоко-энергичная частица выведет его из строя. Это же напрямую влияет на вероятность попадания частицы "именно туда, куда надо, чтобы спалить".
У современных МОП-транзисторов размеры этой области могут измеряться десятками нанометров, если я правильно помню. У микроламп - больше на многие порядки. Верно?
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн Valerij56

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 307
  • Благодарностей: 51
  • Привет.
    • Сообщения от Valerij56
Перечислим виды электроники в порядке увеличения их устойчивости к воздействию космических лучей сверхвысоких энергий
4. Полевые МДП(МОП, MOSFET)-транзисторы с индуцированным каналом.
5. Микролампы.
Мне кажется, вы тут упустили один немаловажный фактор. Габаритные размеры уязвимой области прибора, попав в которую, высоко-энергичная частица выведет его из строя. Это же напрямую влияет на вероятность попадания частицы "именно туда, куда надо, чтобы спалить".
У современных МОП-транзисторов размеры этой области могут измеряться десятками нанометров, если я правильно помню. У микроламп - больше на многие порядки. Верно?
   
Андрей, это не совсем так. Это верно для первичной частицы, но большая часть этих частиц полетит сквозь прибор, не заметив его, и не оставив следов. Однако некоторые частицы в своём пути столкнутся с ядрами атомов корпуса корабля, корпуса аппарата или корпуса прибора, и вызовут целый ливень вторичных частиц, и здесь уже вероятность того, что заряженная частица попадёт в уязвимое место, намного больше, и, в определённых пределах, слабо зависит от размера этого уязвимого места, т.к. плотность потока дочерних частиц достаточно велика, а для пробоя перехода много не надо.
   
В этих условиях надёжность микроламп выше, потому, что для вывода микролампы из строя нужна энергия первичной частицы, попавшей во включённую цепь (и даже там можно предусмотреть схемотехнические решения, которые подарят лампе шанс уцелеть). Вторичных частиц будет намного больше, но их энергии для вывода лампы и прибора из строя недостаточно, как максимум они вызовут временный сбой.

Streamflow: "Опыт моего пребывания здесь показывает, что когда начинаешь объяснять что-то не совсем тривиальное, набегает группа субъектов, более самоуверенных, чем что-то понимающих. А я обычно этого не терплю, и всё кончается баном, обычно моим.
 
Так что дело это не кажется мне сейчас верным."

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
большая часть этих частиц полетит сквозь прибор, не заметив его, и не оставив следов. Однако некоторые частицы в своём пути столкнутся с ядрами атомов корпуса корабля, корпуса аппарата или корпуса прибора, и вызовут целый ливень вторичных частиц, и здесь уже вероятность того, что заряженная частица попадёт в уязвимое место, намного больше, и, в определённых пределах, слабо зависит от размера этого уязвимого места, т.к. плотность потока дочерних частиц достаточно велика, а для пробоя перехода много не надо.
В этих условиях надёжность микроламп выше, потому, что для вывода микролампы из строя нужна энергия первичной частицы, попавшей во включённую цепь (и даже там можно предусмотреть схемотехнические решения, которые подарят лампе шанс уцелеть). Вторичных частиц будет намного больше, но их энергии для вывода лампы и прибора из строя недостаточно, как максимум они вызовут временный сбой.
Да, я это и имел в виду. Спасибо. Возможно, я неточно выразился.
У современных МОП-транзисторов размеры этой области могут измеряться десятками нанометров, если я правильно помню. У микроламп - больше на многие порядки. Верно?
См. выше. Вообще главное достоинство микролампы - это большой вакуумный зазор, намного превосходящий зазор между истоком и стоком полевого транзистора. Энергия, необходимая для его прожига рассеиваемой ЭМ-энергией, примерно квадратично растёт с линейной длиной этого зазора.
« Последнее редактирование: 30 Сен 2018 [18:40:08] от bob »

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 725
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
Ну, т.е. максимально-устойчивым к энергичным частицам будет ламповый компьютер размером с девятиэтажку... ладно.  :-[
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Ну, т.е. максимально-устойчивым к энергичным частицам будет ламповый компьютер размером с девятиэтажку... ладно.  :-[
Современный ламповый компьютер по размерам будет мало отличаться от обычного. Но я бы предложил BIOS сделать на ферритовых кольцах, основную память для загрузки операционки на микролампах, а расширение памяти, так сказать, EMM или QEMM - на полевых транзисторах с индуцированным каналом. Это будет выглядеть не шире современного среднего сервера. Зато надёжность будет феноменальная. Один раз включив, можно будет не париться тысячу лет. А если включать раз в сто лет на неделю, то и на миллион лет хватит.

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 725
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
А если включать раз в сто лет на неделю
Но, если основной компьютер выключен, а механике (часовые механизмы и т.п.) на протяжении миллионов лет мы доверять никак не можем. То кто или что его включит?
Тоже задачка та еще... что-то примитивное должно быть включено постоянно, на протяжении всего этого срока, сохраняя при этом надежность.
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Но, если основной компьютер выключен, а механике (часовые механизмы и т.п.) на протяжении миллионов лет мы доверять никак не можем. То кто или что его включит?
Швейцарским часикам можем доверять. Они на камушках, диффузия минимальна. Но хотелось бы атомные, электронные. То есть какие-то часики должны идти от изотопника. Но при этом, при необходимости изредка выдавать всю мощность атомной электростанции.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,158095.msg4202429.html#msg4202429

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 090
  • Благодарностей: 134
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Придумал, как сжечь выключенные полевые МДП-транзисторы с индуцированным каналом. Надо попасть в исток или сток и сжечь противоположный исток или сток стекающим наведённым зарядом.
А мы канал кривым сделаем, чтобы никакая частица его сразу на всю длину не открыла.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Придумал, как сжечь выключенные полевые МДП-транзисторы с индуцированным каналом. Надо попасть в исток или сток и сжечь противоположный исток или сток стекающим наведённым зарядом.
А мы канал кривым сделаем, чтобы никакая частица его сразу на всю длину не открыла.
Зигзагом, как противотанковый ров или окоп? :) Что-то мне подсказывает, что такой транзистор будет производственным браком.

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 090
  • Благодарностей: 134
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Именно что. А сверху всё закрыто единым управляющим электродом.
можно рассматривать как два последовательно включённых транзистора

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Именно что. А сверху всё закрыто единым управляющим электродом.
можно рассматривать как два последовательно включённых транзистора
Если у Вас есть идея (а я вижу, что она у Вас есть), то, мне кажется, лучше её детальнее изложить. Или даже запатентовать, что тоже не лишне.