Rad-Hard vs. Space-Hard-Computing

Strahlungsgehärtete CPUs wie RAD750 sind für bis zu 1000 Gray strahlungsgehärtet. Cool . Aber da CPUs ihren mechanischen Gegenstücken in Miniaturisierung und Zerbrechlichkeit weit voraus sind, haben sich die Energiedissipation und die Kosten pro kg im Orbit verringert, wäre nicht nur ein einfacher Bleischild wirtschaftlicher?.

Natürlich müssen Rad-Hard-CPUs neben Strahlung auch einer sehr rauen Umgebung standhalten, von extremen Temperaturen bis hin zu Vibrationen. Zusammenfassend, sollten wir jetzt nicht eher über Space-Hard-Computing als über Rad-Hard-Computing sprechen?

Ich habe keine Details, um Ihnen eine vollständige Antwort zu geben, aber mir sind Tests bekannt, die in Strahlungszellen vor Ort durchgeführt wurden, um zu beweisen, dass genau diese Art von "modernem Prozessor mit Abschirmung" funktioniert. Laut diesen Tests tut es das.
Ich weiß von mindestens einem S/C (Cassini/Huygens) (ein ehemaliger Kollege von mir war Elektroingenieur für ein Instrument): Sie verwendeten einen abgeschirmten Prozessor. Anstelle von Blei verwendeten sie Gold und Aluminium. (Die gleiche Masse Aluminium schirmt die Primärstrahlung genauso gut ab wie die gleiche Masse Blei, aber durch das zusätzliche Volumen wird weniger Verzögerungsstrahlung emittiert). Ich poste dies nicht als Antwort, da ich nur die mündlichen Informationen und keine Quelle zum Verlinken habe.

Antworten (1)

Jedes Rechengerät, das im Weltraum eingesetzt wird, muss Vibrationen standhalten. Der Start ist ein sehr wackeliger Prozess. Jedes im Weltraum eingesetzte Rechensystem muss gegenüber verschiedenen Strahlungsarten tolerant sein. Die Erdatmosphäre und Magnetosphäre bieten eine sehr gute Abschirmung gegen Sonnen- und kosmische Strahlung. Diese Abschirmung ist über den Van-Allen-Gürteln verschwunden.

Beachten Sie, dass ich "System" und nicht "Gerät" geschrieben habe. Jedes Gerät in einem Computersystem strahlungstolerant zu machen, ist eine Möglichkeit, aber nicht die einzige Möglichkeit, ein Computersystem strahlungstolerant zu machen. SpaceX verwendet beispielsweise massive Redundanz mit einigermaßen strahlungstoleranten Computern, um die Strahlungsherausforderungen im Weltraum zu bewältigen.

Die Verwendung strahlungsfester Geräte hat einen großen Nachteil: Es handelt sich um Rechengeräte aus dem vorigen Jahrtausend, die langsam sind (alle Großbuchstaben SLOW), einen begrenzten Speicher und eine noch begrenztere Speicherkapazität haben. Das haben wir kürzlich bei der Landung der Perseverance gesehen. Die sehr coolen Videos dieser Landung entstanden durch die Verwendung von Computersystemen, die nicht strahlungsgehärtet waren. Dieses Landevideo wäre mit strahlungsfesten Geräten nicht möglich gewesen. Die Verwendung nicht gehärteter Geräte war erlaubt, da die erfassten, aufgezeichneten und später zurück zur Erde übertragenen Daten nicht missionskritisch waren.

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