Обсуждение космических программ

Не придумал, в какую тему дать, пусть здесь будет. Статья большая, сюда не лезет, читайте по ссылке.
Здесь статья.
Примерно в каждой второй теме на Хабре, касающейся космонавтики или электроники, всплывает тема радиационной стойкости. Через новости об отечественной космонавтике красной нитью проходит тематика импортозамещения радстойкой элементной базы, но в то же самое время Элон Маск использует дешевые обычные чипы и гордится этим. А изральтяне в «Берешите» использовали радстойкий процессор и тоже гордятся этим. Да и в принципе микроэлектронная отрасль в России живет по большей части за счет госзаказа с соответствующими требованиями. Наблюдение за регулярными спорами насчет того, как надо правильно строить спутники, показывает, что подготовка участников обычно невысока, а их аргументация отягощена стереотипами, случайно услышанными вырванными из контекста фактами и знаниями, устаревшими много лет назад. Я подумал, что читать это больше нет сил, поэтому, дорогие аналитики, устраивайтесь поудобнее на своих диванах, и я начну небольшой (на самом деле большой) рассказ о самых популярных заблуждениях на тему того, что такое радиационная стойкость интегральных микросхем.


Рисунок 1. Непременная красивая картинка про космическое излучение и хрупкую Землю.

Самые популярные тезисы относительно радиационной стойкости, используемые в околокосмических спорах, выглядят примерно так:

1. Радстойкие микросхемы не нужны. Кубсаты прекрасно летают на обычных, на МКС стоят обычные ноутбуки Lenovo, в Dragon стоят обычные микросхемы, да даже NASA в Orion поставило обычные микросхемы!
   


2. На спутники вполне можно ставить очень старые микросхемы, вплоть до «рассыпухи», никакая серьезная производительность там не нужна. Зато без радстойкости никуда, поэтому и летают на старье.
   


3. Тезис, дополняющий предыдущий: радстойкие микросхемы в принципе нельзя сделать на низких проектных нормах, поэтому и применение проверенных временем компонентов не просто оправдано, но и необходимо.
   


4. Для того, чтобы микросхема была радстойкой, необходимо и достаточно сделать ее по технологии «кремний на изоляторе» или «кремний на сапфире».
   


5. Все «военные» микросхемы — радстойкие, а все радстойкие — «военные».
   

Как видите, некоторые из этих тезисов прямо противоречат друг другу — что регулярно и служит предметом спора или причиной для далеко идущих неверных выводов.

Начать разговор нужно с важного дисклеймера: радиационная стойкость не является центром мира и единственным качеством, которым должна обладать подходящая для использования в космосе или другой агрессивной среде микросхема. Радиационная стойкость — это лишь одно требование из длинного ряда, включающего в себя надежность, расширенный температурный диапазон, устойчивость к электростатическому разряду, вибростойкость — и достоверное подтверждение всех вышеперечисленных параметров, то есть длительную и дорогую сертификацию. Важно все, что может не позволить чипу проработать весь необходимый срок службы, причем большинство применений радстойких чипов предполагают невозможность ремонта или замены. С другой стороны, если по одному из параметров что-то не так, конструктор конечного изделия часто может найти способ обойти ограничение — поставить самую чувствительную к дозе радиации микросхему за толстую стенку, мониторить ток потребления уязвимого к тиристорному эффекту чипа и сбрасывать его питание при необходимости, или термостатировать чип с узким температурным диапазоном. А может не найти, и единственным способом решить поставленную задачу будет заказ новой радстойкой ASIC.

Также полезно помнить, что разработчики систем специального назначения — такие же люди, как и любые другие разработчики. Многие из них тоже любят писать ко вчерашнему дедлайну наполненный костылями код и использовать железо помощнее, чтобы он точно на нем заработал; некоторые и Ардуино бы использовали, если б оно было соответствующим образом сертифицировано. И, разумеется, люди, которые ставят задачи разработчикам систем специального назначения и разработчикам микросхем для них, редко стесняются в требованиях, и к надёжности, и к производительности, и к радстойкости. Поэтому современные проектные нормы на спутниках еще как нужны — хочется и большие объемы DRAM, и многоядерные процессоры, и самые современные ПЛИС. Я уже упомянул выше о том, что последствия плохой радиационной стойкости и других потенциальных проблем можно по крайней мере частично обойти, поэтому от применения всего этого великолепия разработчиков в большей степени удерживает ничего отсутствие данных о том, что именно надо обходить, чем коммерческий статус чипов.

Очень понравилась идея, хотя и стара как мир
https://www.facebook…410154974/

ЦитатаВот примерно так в вакуумном кольце будут летать и разгоняться по кругу линейным ЭМД снаряды для запуска на орбиту, а перед выпуском их в атмосферу набранную на круге скорость в 2 км/с нужно отклонить вверх примерно на 30 градусов. Для этого потребуется скривлённая эстакада, такого же примерно радиуса кривизны как и кольцо и длиною в пол-радиуса. Эти пол-радиуса нужны, чтобы развернуть вектор скорости на пол-радиана или 28,6 градуса, если вы забыли, сколько это будет :) Так что и высота этой аналогичной магнитному кольцу эстакады, которая отклонит вектор скорости вверх примерно на 30 градусов при том же центростремительном ускорении невелика! Всего 13,4% от радиуса кольца. Это (1-косинус 30)*R
При 100g допустимой перегрузки при движении по кривой радиус кривизны при 2 км/с должен быть 4,1 км, кольцо диаметром 8,2 км, а высота эстакады 547 метров. Для этого надо просто строить такое кольцо рядом с холмом примерно такой высоты в полкилометра. Это даже не гора!
Но естественно построить такое пусковое сооружение лучше всё-таки в высоких горах, чтобы потери кинетической энергии такого снаряда-ракеты на пролёт атмосферы под углом около 30 градусов были меньше. Так что более высокая вакуумная эстакада в горах и с немного большим углом возвышения на выходе была бы очень полезна. Лучше всего подходят для этого экваториальные горы Кении и Эквадора высотою 5200-5800 метров. Кольцо же лучше разместить в предгорьях, где условия для работы строителей более комфортные.
Ракете, выброшенной из такого ускорителя после набора 2 км/с, остаётся на высоте и почти в вакууме добрать только 6 км/с. По формуле Циолковского тогда ПН получается 13,5%, считая Уистечения=3 км/с.
Кстати, мы тут ещё не учли полезную скорость вращения Земли 465 м/с и то, что ПН этой ракеты на экваториальной орбите можно вовсе не изредка, а каждые 95 минут подхватывать орбитальной пращой типа Ротоватор, которая ещё может дать выигрыш, например, 2000 м/с, что тоже вполне реально. Тогда ПН по формуле Циолковского у нас получится уже 31%. Это при УИ в 306 секунд, что соответствует круглой цифре скорости истечения 3000 м/с.
Ну, а компенсировать торможение пращи-ротоватора можно ионными двигателями с много большим УИ. Вот и получаем ПН на орбиту около 30% вместо нынешних 2-3%.
Вопрос, что возить на орбиту?
Ответ: РАЗОБРАННЫЕ КОНСТРУКЦИИ для строительства ЛУННОЙ БАЗЫ. Их доставка на Луну может производиться ОРБИТООБМЕНОМ, при этом на поверхности Луны будет оказываться 95% полезной массы, выведенной этой эффективной системой на экваториальную НОО. Тут 5%, недостающие до 100%, требуются на ракетное топливо для коррекций для точного наведения обменных грузов на обменные пращи.

Цитата: slavae от 21.05.2019 15:07:01Этот загиб, как я понимаю, будет подвергаться нагрузкам типа артиллерийской подготовки )

У снарядов умных перегрузки 5000g вроде? Выводить конструкции с помощью такого устройства - почему бы и нет

НЬЮ-ДЕЛИ, 22 мая. /ТАСС/. Индийская организация космических исследований (ISRO) успешно вывела в среду на орбиту спутник RISAT-2B, способный вести наблюдение за земной поверхностью даже в условиях густой облачности. Как сообщает телеканал NDTV, старт ракеты-носителя PSLV-C46 с 615-килограммовым спутником RISAT-2B на борту состоялся в 05:30 утра (00:00 UTC,  03:00 мск) с космодрома на острове Шрихарикота в Бенгальском заливе.

Аппарат затем был успешно выведен на заданную орбиту. Спутник сможет вести наблюдение за Землей днем и ночью при любой погоде и "не оставит возможностей для сомнений" в случае, если индийские Вооруженные силы будут проводить операцию, подобную авианалету на пакистанский город Балакот, указывает телеканал.


Новый спутник, оборудованный самым современным радаром, позволит Вооруженным силам Индии получать точную информацию и отслеживать их действия в любых погодных условиях. RISAT-2B также сможет применяться для нужд сельского хозяйства, лесоводства и для отслеживания стихийных бедствий.
https://tass.ru/kosmos/6456652

Цитата: slavae от 21.05.2019 18:44:19При старте, что ли? А вот попробуйте ствол пушки загнуть и посмотреть )

Милитаристы в чалмах запустили разведчик. Израильский радиолокатор будет днем и ночью, в любую погоду, следить за паками (решая народо-хозяйственные задачи:)

Еще инфографика по космической теме - здесь

Цитата: Митрофан от 21.05.2019 12:57:01Очень понравилась идея, хотя и стара как мир
https://www.facebook…410154974/

Вот примерно так в вакуумном кольце будут летать и разгоняться по кругу линейным ЭМД снаряды для запуска на орбиту, а перед выпуском их в атмосферу ...

О выпуске снаряда в атмосферу из вакуумного кольца поподробнее, пожалуйста....

Американское аэрокосмическое агентство (NASA) подвело итоги конкурса, который шёл четыре года. На нём оценивались проекты жилья для других планет. Победила экологически чистая капсула, созданная с использованием 3D-печати.



http://www.aif.ru/society/scie…yu_planetu

Цитата: Alexandr1974 от 22.05.2019 18:04:02Американское аэрокосмическое агентство (NASA) подвело итоги конкурса, который шёл четыре года. На нём оценивались проекты жилья для других планет. Победила экологически чистая капсула, созданная с использованием 3D-печати.
\n\nhttp://www.aif.ru/society/scie…yu_planetu

ну вот опять ... экологически чистая капсула ... для марса ... и шо они эту экологию суют куда ни попадя ... как будто сейчас именно этот ворос - но самый ключевой для марсианкого жилища ... написали бы лучше, насколько она удобная, надежная и безопасная в использовании ... и как она защищает от космического излучения ... ну и вопрос доставки расходников осветили ... сколько и каких ...

Цитата: adolfus от 22.05.2019 12:23:50О выпуске снаряда в атмосферу из вакуумного кольца поподробнее, пожалуйста....

Газодинамическое окно, например 

Цитата: Фёдор144 от 22.05.2019 18:51:58ну вот опять ... экологически чистая капсула ... для марса ... и шо они эту экологию суют куда ни попадя ... как будто сейчас именно этот ворос - но самый ключевой для марсианкого жилища ... написали бы лучше, насколько она удобная, надежная и безопасная в использовании ... и как она защищает от космического излучения ... ну и вопрос доставки расходников осветили ... сколько и каких ...

Вероятно все же имеется в виду экологическая чистота капсулы с точки зрения проживающего в ней человека, а не пользы для экосферы Марса)

22.05.2019 - 22:45 UTC (01:45 мск / 06:45 BJT / 23.07.2019) —Taiyuan Satellite Launch Center (TSLC), TY LC-9 — CZ-4C/Chang Zheng-4C — Yaogan-33 (遥感33号)

В КНР осуществлён 9-й пуск ракеты-носителя в 2019 году. Космодром Тайюань -Taiyuan Satellite Launch Center (TSLC). Старт ракеты-носителя CZ-4C/Chang Zheng-4C. Ждём официального подтверждения СМИ Китая.

Зафиксировано (визуально) отделение 1-й ступени ракета-носителя CZ-4C/Chang Zheng-4C. Фрагменты отработавшей первой ступени РН упали в округе Шаньян, городе Шанлуо, провинция Шэньси. Местные жители запечатлели этот момент на видео.
.
 Полезная нагрузка РН CZ-4C — спутник двойного назначения Yaogan-33 (遥感33号) с синтезированной апертурой (SAR), для обеспечения безопасности и обороноспособности КНР. 
Согласно неофициальным источникам КА Yaogan-33 (遥感33号) оснащен новой полезной нагрузкой военного назначения, что позволяет проводить наблюдения поверхности планеты при любых погодных условиях на Земле. Подтверждение и дальнейшая информация возможны только после успешного запуска. 

Основными пользователями данных наблюдений Yaogan-33 из космоса являются Министерство земельных и природных ресурсов, Министерства охраны окружающей среды, Министерство сельского хозяйства и Народно-освободительная армия Китая (НОАК). 
.
По неподтвержденной информации запуск неудачный. Будем следить за обновлениями.

Цитата: Alexandr1974 от 22.05.2019 20:38:17соглашусь, в условиях Марса обсуждать экологию 
как-бы там нет условий для жизни, человек сможет жить только на изолированных объектах.
Вполне можно и Марс , хотя проще Луну в будущем использовать как огромную мусорку для Земли, если конечно удастся лет через 100 снизить себестоимость отправки тонны мусора с текущих огромных цен до уровня удобоваримого...

насчет мусорки не понял ... что они туда сбрасывать будут?
 
ввиду гравиколодца, энергозатраты на доставку всегда будут такие, что меньше пойдет на "экологически чистое" разложение до состояния кварковой плазмы на земле ... разумеется я утрирую, но вы поняли ...

Цитата: Barsuk от 23.05.2019 04:30:41Вероятно все же имеется в виду экологическая чистота капсулы с точки зрения проживающего в ней человека, а не пользы для экосферы Марса)

а сейчас они так все подряд экологически "грязные" ... я имею ввиду модули мкс и наши жилища на земле ... не понимаю, зачем везде лепить про экологическую чистоту ... понятно же, что делают настолько хорошо, насколько это технологически возможно ... для космоса особенно ... сколь с этими баками сильфонными мудохаются уже ... и с системами жизнеобеспечения ... условия сборки можно посмотреть ...
 
а более серьезный аспект - бесмысленно говорить об "экологической чистоте" среды обитания человека вне пределов земной зоны комфортного обитания человека ... в контексте приведенной статьи разумеется ...
 
можно еще воткнуть в описание приставку "био" ... и без генно модифицированных ... чего-то там ... и полный набор ...

Еще инфографика по космической теме - здесь

Цитата: Air_Libra от 23.05.2019 09:26:26

Еще инфографика по космической теме - здесь

Прошу заметить, что официального сообщения об аварии не было, а следовательно, наименование аппарата (и их количество) остается неподтвержденной догадкой.

Цитата: Air_Libra от 23.05.2019 11:02:28Вы правы. Ни каких официальных данных по цели, составу и результатам нет. Только предположения, разной степени достоверности. Но есть факт пуска (очевидцы), есть отсутствие официальной реакции от власти (обычно есть официальное подтверждение), нет данных от НОРАД (может еще рано).

Статья на сайте НАСА https://www.nasaspaceflight.com о характеристиках спутников "Яоган-Уейсин" и их ракетах-носителях  Long March 4C и  Long March 2D. 
Они тоже считают, что запуск неуспешный, но ждут потверждения. 
https://www.nasaspaceflight.co…eixing-33/

Цитата: Фёдор144 от 23.05.2019 08:43:02а сейчас они так все подряд экологически "грязные" ... я имею ввиду модули мкс и наши жилища на земле ... не понимаю, зачем везде лепить про экологическую чистоту ... понятно же, что делают настолько хорошо, насколько это технологически возможно ... для космоса особенно ... сколь с этими баками сильфонными мудохаются уже ... и с системами жизнеобеспечения ... условия сборки можно посмотреть ...
 
а более серьезный аспект - бесмысленно говорить об "экологической чистоте" среды обитания человека вне пределов земной зоны комфортного обитания человека ... в контексте приведенной статьи разумеется ...
 
можно еще воткнуть в описание приставку "био" ... и без генно модифицированных ... чего-то там ... и полный набор ...

Вероятно, ядерный реактор, необходимый для генерации энергии для этого дома будет где-то в сторонке, в земле. Ну а домик, конечно, будет экологически чист - воду делать из мочи (энергия реактора), растения будут расти на фекалиях (энергия для тепла и света тоже из реактора).
Две части - экологически чистая, и другая )

Цитата: Фёдор144 от 23.05.2019 08:43:02а сейчас они так все подряд экологически "грязные" ... я имею ввиду модули мкс и наши жилища на земле ... не понимаю, зачем везде лепить про экологическую чистоту ... понятно же, что делают настолько хорошо, насколько это технологически возможно ... для космоса особенно ... сколь с этими баками сильфонными мудохаются уже ... и с системами жизнеобеспечения ... условия сборки можно посмотреть ...
 
а более серьезный аспект - бесмысленно говорить об "экологической чистоте" среды обитания человека вне пределов земной зоны комфортного обитания человека ... в контексте приведенной статьи разумеется ...
 
можно еще воткнуть в описание приставку "био" ... и без генно модифицированных ... чего-то там ... и полный набор ...

   
Все эти приставки — исключительно "в поисках капитана гранта".

Цитата: Slav Rus от 23.05.2019 06:07:06
22.05.2019 - 22:45 UTC (01:45 мск / 06:45 BJT / 23.07.2019) —Taiyuan Satellite Launch Center (TSLC), TY LC-9 — CZ-4C/Chang Zheng-4C — Yaogan-33 (遥感33号)

В КНР осуществлён 9-й пуск ракеты-носителя в 2019 году. Космодром Тайюань -Taiyuan Satellite Launch Center (TSLC). Старт ракеты-носителя CZ-4C/Chang Zheng-4C. Ждём официального подтверждения СМИ Китая.

Скрытый текст

Зафиксировано (визуально) отделение 1-й ступени ракета-носителя CZ-4C/Chang Zheng-4C. Фрагменты отработавшей первой ступени РН упали в округе Шаньян, городе Шанлуо, провинция Шэньси. Местные жители запечатлели этот момент на видео.
.
 Полезная нагрузка РН CZ-4C — спутник двойного назначения Yaogan-33 (遥感33号) с синтезированной апертурой (SAR), для обеспечения безопасности и обороноспособности КНР. 
Согласно неофициальным источникам КА Yaogan-33 (遥感33号) оснащен новой полезной нагрузкой военного назначения, что позволяет проводить наблюдения поверхности планеты при любых погодных условиях на Земле. Подтверждение и дальнейшая информация возможны только после успешного запуска. 

Основными пользователями данных наблюдений Yaogan-33 из космоса являются Министерство земельных и природных ресурсов, Министерства охраны окружающей среды, Министерство сельского хозяйства и Народно-освободительная армия Китая (НОАК)

 
По неподтвержденной информации запуск неудачный. 

Китайские официальные СМИ признали аварийным сегодняшний пуск ракеты-носителя.


Аварийный запуск спутника ДЗЗ Яогань-33 

23 мая 2019 года 21:02:01 Источник: Агентство Синьхуа 

Агентство Синьхуа, Тайюань, 23 мая. Утром 23 мая Китай из Центра запуска спутников Тайюань ракетой-носителем CZ-4C запустил спутник дистанционного зондирования Яогань-33. Работа первой и второй ступеней ракеты нормальные, работа третьей ступени - аномальная. Анализ данных показал, что обломки третьей ступени ракеты и спутника упали и запуск спутника на орбиту не состоялся. Начата работа по поиску и устранению неисправностей.

http://www.xinhuanet.com/mil/2019-05/23/c_1210142148...