Специалисты холдинга "Российские космические системы" (входит в госкорпорацию "Роскосмос") провели успешные испытания миниатюрного устройства защиты электронных бортовых систем спутников от воздействия космической радиации, сообщили РИА Новости в пресс-службе холдинга.
"Новые устройства уже внедряются в производство бортовой аппаратуры перспективных навигационных космических аппаратов и спутников дистанционного зондирования Земли будущих поколений", - сказали в пресс-службе.
Там пояснили, что воздействие тяжелых заряженных частиц на электрические цепи спутника в течение нескольких миллисекунд способно привести к аномальному скачку напряжения и в итоге – частичному или полному выгоранию бортовых устройств. Для того, чтобы избежать подобного, производители спутников используют специальную микроэлектронику категории Space, но специалисты "Российских космических систем" решили найти новый способ защиты бортовых систем.
"Универсальное устройство размером три на три сантиметра интегрируется в электрические цепи узлов бортовой аппаратуры, ведет непрерывный мониторинг состояния входного и выходного тока напряжения, выявляет разрушающее воздействие радиации и оперативно проводит кратковременные отключения цепи продолжительностью от пяти микросекунд. Так удается избежать деградации бортовых компонентов", - пояснили в пресс-службе.
Устройство прошло четыре стадии испытаний: математическое, компьютерное, схемотехническое моделирование и испытания на лазере.
Размеры устройства позволяют использовать его на малых аппаратах типа CubeSat (формат спутников массой не более 1,3 килограмма и размерами граней от 10 сантиметров) до межпланетных станций, отметили на предприятии.
Комментарии
Решили сэкономить на разработке и производстве радиационностойкой космической электроники?
И что? Ведь задача решена. А уж метод решения, это дело конструктора
Тут решается другая задача - не деградации электроники, и не проблема защиты от локальных лавин вообще, а конкретно от перенапряжений, причём, вызываемых конкретно ядрами. Причём, скорее всего, тяжёлыми.
Электроны (даже высоких энергий) проскочат "детектор" (а чаще всего - и электронику) вообще ничего не задев. А если уж детектор от электрона (или там гамма-кванта, что в контексте пофигу) сработал, то почти наверняка электроника в безопасности.
Частица должна быть на участке больших ионизационных потерь, такой электрон из детектора скорее всего уже просто не выйдет. Это протон (и выше) может заставить сработать детектор, и у него ещё хватит энергии пройти далее и нанести ущерб чему-то внутри.
Ну, а что ещё делать, когда компетенции просраны?
Не свинцом же обматывать.
Вперёд и с песнями этих карликов обматывать золотом и тем более свинцом
Позолотой в любом случае будут обматывать
Вообще-то это пленка с нанесенным отражающим слоем. Не пропускает ИК излучение и хорошо отражает свет. Я заказал себе такую из пиндосии, сделал из нее "шторы" на окна, реально помогает от перегрева летом и сокращает потери тепла зимой.
Это плёнка с позолотой, так как золото - материал с наибольшей работой выхода фото-электрона. Это позволяет уменьшать образование статического заряда на спутнике.
А просто отражать свет и не пропускать ИК может и алюминиевая фольга, только электроны из неё светом выбиваются много проще.
Когда просраны? В СССР производили?
Какие тут "компетенции-то"?
Свинцом обматывать бестолку, как бы не хуже было б (при представимом количестве свинца). Частицы малых энергий и без того не проблема (особенно на кубсатах, которые внутри радпоясов, под защитой магнитного поля Земли).
Тут вопрос не в потерянных компетенциях, а в потеряном в 90е и начало 2000 времени и человеческих ресурсах: технологии ушли далеко вперед в области спейс-электроники (да и обычнойтоже). У нас ее и в союзе особо не было - тот же Буран на автоматике летал с минимум электроники. И тут есть два варианта решения: вкладывать огромные средства, доганяя конкурентов, или пойти другим путем. Судя по всему - выбрали второй вариант и это правильно: электроника сбавила темп, упершись в физику и тут уже надо искать другие материалы и технологии для ее развития (вот тут конкурентов и догонят).
Это чем то напоминает решение проблемы точного бомбоментания: американцы навешивают на обычные бомбы системы управления, каждая по 100тысяч, одноразового применения, Россия в свою очередь поставила спецоборудование на самолеты, благодаря которой точность применения обычной дешевой бомбы на уровне дорого боеприпаса. Второй пример: можно построить дорогие малозаметные самолеты, боевое применение которых сильно ограниченно (себестоимость обслуживания и время подготовки между вылетами) или построить не столь малозаметные но на порядок эффективные в боевом применении (например 5-7 вылетов в сутки вместо 1-2 ), а их малозаметность компенсировать средствами РЭБ.
В СССР было много радиационно стойкой электроники, далеко на вся она годится и нужна в космосе, и для РФ тянуть столько промышленности и институтов с КБ по каждому направлению тяжело.
Этот вариант годится только при войне со средневековой армией. Наличие нормальной ПВО сразу ставит крест на таком подходе. То есть планирующая на 100+ км управляемая бомба - это принципиально новое оружие.
Каждому фрукту свое время. Для уничтожения ПВО используется свой набор вооружения от ракет с наведением по излучению РЛС до спецбоеприпасов выжигающие всю электронику в определенном районе. А потом что микроскопом по гвоздям? Вопрос эффективности применения: сбить планирующую бомбу кстати проще чем низколетящую ракету, то есть она тоже применяется при отсутствии ПВО или массированно.
И вопрос не о бомбах: если во главе угла стоят не понты и желание заработать, то многие вопросы можно решить намного проще и дешевле ... если конечно есть мозги
Это не радиационная стойкость. Это устройство не решает проблему радиационной стойкости. Оно предотвращает только плавление кристалла при "тиристорном" эффекте. А этот эффект чаще проявляется при воздействии РЭБ на электронику. То есть это больше защита от РЭБ, чем от радиации.
не РЭБ, а ЭМИ.....
ЭМИ возникает при ядерном взрыве. Что всё же экзотика. А воздействие РЭБ может иметь схожий механизм.
ЭМИ он и в Африке ЭМИ и с ядерным взрывом он связан опосредованно....
ЭМИ можно получить и другими путями с вполне сопоставимыми мощностями - например взрывомагнитными генераторами.
объединять РЭБ и ЭМИ не совсем правильно - за остальным на военную кафедру.....
ЭМИ - один из вариантов РЭБ, если, конечно, это не ЯО. В последнем случае это один из факторов комплексного поражения. Причём, при наземном взрыве далеко не самый главный.
я и говорю что не совсем правильно, т.к. вас могут не правильно понять - сверх мощные импульсные воздействия это отдельное и относительно новое направление в РЭБ и потому для понимания лучше не смешивать.
Как раз новое - это подмена полезного сигнала и прочая математическая обработка. А тупая мощь использовалась с самого начала, чтоб забить полезный сигнал или повредить входные цепи чувствительной электроники.
ну в общем-то наоборот - забить полосу помехами ГОРАЗДО тяжелее чем сделать хоть какую-то таргетированность - тупо из-за потребных мощностей..... на обывательском уровне - "...мощность уменьшается пропорционально 2-ой степени расстояния в метрах....", а еще у вас есть КПД Антенны, КПД генератора и передатчика....
ЭМИ от ядерного взрыва - как раз и стал решением, тк показал что можно пойти альтернативным путем в плане получения сверх больших мощностей и их воздействия.
Сами системы получения ЭМИ от не ядерных источников появляются в 80-х, а всякие РЭБ-игры начались еще во времена 50-х....
Это также применимо к ЭМИ с химическим источником энергии. С учётом того, что с этих работ сняты все грифы, то направление оказалось малоэффективным, хотя может рассматриваться как один из поражающих факторов комплексного воздействия на ЛА обычных БЧ, наряду с ударной волной и осколками.(там всегда есть базовый генератор поля для подрыва БЧ при пролёте рядом с целью)
В кокой части цепи, возникает тиристорный эффект?
В комплиментарной паре. См. как устроена КМОП-структура.
Я с этим эффектом часто сталкивался в 80х годах при использовании микросхемы КР537РУ10
И это хорошо. Снижение цены исследования Космоса ведет к прогрессу.
НЯП, тут речь о защите цепей, а не собственно чипов. Т.е. кристаллы все равно должны быть радиационно устойчивы.
Само собой.
Это конкретная приспособа - от вполне конкретного случая. Одного из многих.
Это дополнительный узел защиты к радиационно стойким приборам. Практически прямо так и написано.
Из космоса прилетают частицы под с энергиями под миллиард триллионов электронвольт, это в миллион раз больше, чем возможно получить в Большом адронном коллайдере в теории. Радиационная стойкость проверяется куда меньшими величинами, чем может позволить БАК.
Решили опробовать один из вариантов зашиты начинки спутника от лучевого оружия...
Сомневаюсь, что РКС может выдать что-то дельное. Но коль правда, то это прорыв.
Почему сомневаетесь? какой компетенцией обладаете?
Это не прорыв, а небольшое улучшение устойчивости схем к жёстким сбоям.
Скорей всего отменили постулат о скорости света. Смогли управляющие сигналы разогнать больше скорости света. Ну или виртуально удлинить электрические цепи. Чем чёрт не шутит! Деньги дали, должен быть результат! Он есть у них.
Нельзя быть таким неосторожным - за вами уже выехали - будете хмурым дядькам доказывать, что просто пошутили, а не реально доступ к информации подучили.
Ну да. Скажу, что получил советское школьное образование, по физике на олимпиады ходил. Пойдёт как отягчающее.
Автоматы защиты от перетока, напряжения, УЗО, все схемы релейной защиты твои результаты олимпиад по физике уже отменили?
Статью внимательно почитай.
"интегрируется в электрические цепи узлов бортовой аппаратуры, ведет непрерывный мониторинг состояния входного и выходного тока напряжения, выявляет разрушающее воздействие радиации и оперативно проводит кратковременные отключения цепи продолжительностью от пяти микросекунд."
- что то другое написано?
для защиты чипа нужно полностью с него снимать все напряжения, со всех ножек, не только питание, но и сигнальные.
Ну - безотносительно личности - от глупости это не избавляет. И за глупость пока ещё никого не посадили... к сожалению. :\
Скорость света тут вообще не при чём. Никакой связи. Тут всё происходит на скоростях сильно досветовых.
Альтернативное образование?
Вы не правы, если, конечно не про себя.
Нет.
Перечитайте новость. Вы её неверно поняли.
Это не щит, а защита.
Частично методы защиты реализованы внутри схемы. Тут же предложено устройство, которое контролирует, очевидно, несколько устройств снаружи.. и в случае необходимости применяются методы защиты заложенные в логике. Например - обесточивание, шунтирование, перезапуск по алгоритму.
Это дополнительно специализированное устройство защиты "типа УЗО", только поумнее. Частенько инженеры навешивают какие то доп решения, а тут законченное умное изделие.
В целом "радиационно стойкое" это не "обмотанное свинцом", что в основном глупо(защита от очень низких энергий по косм. меркам.), а стойкость к воздействию, пролету частицы, взаимодействию со схемой.
Скопирую из Вики, что бы не искать -
Воздействие радиации на интегральные схемы
Высокоэнергетические частицы при торможении в материале корпуса электронного устройства порождают гамма-излучение, рентгеновское излучение и тяжёлые ионы. Эти частицы ионизируют структуры КМОП-транзисторов, в частности затвор и подзатворный оксид. В результате изменяются параметры транзисторов такие как: токи утечки, время нарастания и спада фронтов. Степень разрушения интегральной схемы увеличивается как по мере роста общей полученной дозы излучения, так и по мере роста интенсивности внешнего облучения.
Большая мгновенная доза радиации может вызвать импульс напряжения на шинах питания, что приводит: к случайным сбоям переключения (англ. Single Event Transient, SET), к защёлкиванию транзисторов (англ. latch-up), а также к повреждению проводников питания.
Нарастание тока утечки увеличивает рассеиваемую в выключенном состоянии транзистора мощность, что может приводить к перегреву и термическому разрушению транзистора.
Наиболее частые проблемы вызываются так называемыми случайными воздействиями (англ. Single Event Effects, SEE), которые происходят, когда интегральная схема облучается тяжёлыми частицами (космические лучи, протоны, электроны, альфа-частицы, термические нейтроны и т. д.) Проходя сквозь объём полупроводника они оставляют за собой трек (шлейф) из свободных носителей заряда. Это приводит к генерации электронно-дырочных пар в подзатворном окисле обычных КМОП-схем.
Наиболее часто случайное воздействие приводит к одиночным сбоям (англ. Single-event Upset, SEU). Обычно такие события происходят в ячейках памяти или в статических триггерах при попадании в них ионов. Возникший при этом импульс тока переводит ячейку или триггер в противоположное состояние (это равнозначно программной команде «не», т. е. побитовой инверсии). Обнаружив такое событие, его последствия легко устранить перезаписью неправильного состояния. Чем меньше размеры транзистора, тем меньше величина заряда, необходимого для переключения состояния схемы и тем больше вероятность возникновения одиночного сбоя. В результате существует фактор-ограничитель минимального размера транзисторов пригодных для работы в условиях радиации.
Другое следствие случайного воздействия — это защёлкивание транзисторов. Причина защелкивания транзисторов заключена в наличии в интегральных схемах построенных по КМОП-технологии паразитных структур из пар p-n-p и n-p-n транзисторов, которые вместе образуют схему близкую к тиристору. Большой потенциал вызванный ионом образует импульс тока, открывающий такой «тиристор», а это уже приводит к возникновению большого тока через структуры транзисторов, причём этот ток не уменьшается и после снятия высокого потенциала, вызванного ионом. В результате устройство перегревается и может полностью выйти из строя.
вещь полезная тушим лектронику когда штормит... не понял при чем тут наезды на кристалы, все равно они будут минимум 100 нанометров транзюк и ручки або процесор мобильный... может и не сразу но просто уберечь цепи от выгорания... я в свое время це решал супресорами.... (я про наземную электронику и защиту от перенапряга)
Пока "европейцы" разрабатывали духИ, русские придумали баню.
Интересно скорее другое: а что защищает защитника?
Страницы