Nieuwe halfgeleidertechnologie voor ruimtevaart ontwikkeld
Een nieuwe halfgeleidertechnologie die aan het Georgia Institute of Technology werd ontwikkeld, zou kunnen worden ingezet in ruimtevoertuigen. De chips die met de techniek worden gemaakt zouden minder gevoelig zijn voor omgevingsfactoren.
Het project van het Georgia Institute of Technology en enkele andere universiteiten heeft ruim vijf jaar geduurd en mocht rekenen op een bijdrage van 12 miljoen dollar van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA. Het team ontwikkelde circuits en chipverpakkingen waarmee processors kunnen worden gemaakt die bestand zijn tegen de extreme omstandigheden in de ruimte. Het team baseerde zich daarbij op bestaande siliciumgermanium-technologie van IBM, waarbij op een halve micron wordt geproduceerd. De halfgeleiders zouden onder meer de straling en temperatuurwisselingen buiten de aardse dampkring kunnen overleven.
Ruimtevoertuigen worden ontwikkeld om onder zware omstandigheden te functioneren. De elektronica moet sterk worden geïsoleerd tegen straling en moet met zeer lage en zeer hoge temperaturen kunnen omgaan. Door de chips van siliciumgermanium te maken, zijn de ontwerpen veel flexibeler en eenvoudiger te maken. Zo kunnen processors die sensordata verwerken direct aan de sensors worden gekoppeld in plaats van in een geïsoleerde ruimte te worden weggewerkt. Dat zou een reductie in bekabeling, energieverbruik en complexiteit betekenen.
De vereenvoudiging van de ontwerpen zou apparatuur als marsrovers of maanrobots lichter maken, wat bij de lancering met draagraketten uiteraard een cruciale rol speelt. Voordat de SiGe-chips echter in voertuigontwerpen kunnen worden gebruikt, moeten ze door NASA worden getest. De eerste chips zijn voor dat doel al op het ISS geplaatst om te testen hoe de halfgeleiders met de wisselende temperaturen en straling omgaan.
Reacties (25)
Offtopic: Binnenkort ook computer elektronica op 200 graden!
Zoals Joris hieronder al aangaf bedoelde ik echt 200 graden. De warmte overdracht gaat beter bij een groter temperatuurverschil. Dus als de elektronica op een hogere temperatuur zou werken, kamer temperatuur hetzelfde blijft, heb je met een standaard luchtkoeling een hogere efficiëntie.
[Reactie gewijzigd door xp7amrkr op 2 december 2010 08:48]
200 Kelvin hoop ik
Een processor tot -73 graden koelen is niet rendabel, maar hem op bijvoorbeeld 120 of 150 graden kunnen laten lopen heeft voordelen.
Maar zouden er in de ruimte geen plekken te vinden zijn waar het gewoon zo koud is?Een processor tot -73 graden koelen is niet rendabel
Zie het als een verwarmingsradiator, als jij je kamer 20 graden wilt hebben, kun je een énorme radiator plaatsen (of vloerverwarming) en er water in stoppen van 21 á 22 graden (Ligt ook aan het warmte verlies in een huis natuurlijk), mits je een groot oppervlakte hebt. Maar omdat niet iedereen zo'n énorme radiator in zijn huis wil hebben.... en vloerverwarming voor sommigen gewoon te prijzig is, gaan we voor een kleinere radiator, met een hogere temperatuur (60 graden Celsius meestal) omdat je dan meer energie op een kleiner oppervlakte kwijt kunt (en dus ook afstaan aan de omgeving).
Met de chip is dit hetzelfde, hoe warmer je chip kan lopen... hoe kleiner het koel oppervlakte hoeft te zijn, wanneer we toch evenveel energie (watt's) aan de omgeving af kunnen staan.
Onze hedendaagse chips laten we het liefst zo dicht mogelijk naar de omgeving temperatuur lopen omdat die minder lang mee gaan wanneer ze op een hoge temperatuur draaien.
Oke dit is bedoeld voor de ruimtevaart, maar misschien willen de andere merken in de consumentenmarkt dit ook wel in hun chips.
Kan ik niet vinden op Google.
Wat ik me kan voorstellen is natuurlijk, apparatuur wat van de aarde naar de ruimte gaat, temperatuursverschil tussen binnen en buiten de dampkring. Natuurlijk ook sondes die de aarde verlaten, door de ruimte reizen, en weer in de dampkring van een andere planeet duiken om zo metingen te doen. Ik geloof niet dat mars een dikke dampkring heeft.
Is temperatuur en cosmische straling niet eerder veel constanter buiten de dampkring?
Wat ik me eerder kan voorstellen zijn raketten, die vanuit de aarde gelanceerd worden, buiten de dampkring reizen en vervolgens weer de dampkring op een andere plaats in gaan. Dus voor oorlogsindustrie.
Het verschil in tussen de temperatuur in de schaduw en in de zon is tamelijk groot. Op de maan zwenkt dat van zo'n -150C naar +110C, in een baan rond de aarde zal het, neem ik aan, iets vergelijkbaars zijn. Een sateliet in een baan rond de aarde zal die temperatuurverandering, (tien)duizenden keren meemaken.Wat zijn de temperatuursverschillen in de ruimte dan? Hoeveel verschil in cosmische straling is er dan?
Kan ik niet vinden op Google.
[Reactie gewijzigd door Ook al Bezet op 1 december 2010 18:01]
Mbt kosmische straling is niet het verschil van belang, maar het feit da er in de ruimte veel kosmische straling is, en die kan elektronica beschadigen.Wat zijn de temperatuursverschillen in de ruimte dan? Hoeveel verschil in cosmische straling is er dan?
Met name,elektronen en andere energie geladen deeltjes,die botsen met elektronica,kunnen fouten veroorzaken,dat is wat ze met name onder straling verstaan.
Wederom is de zon een enorme uitstoot van zulke straling,naast warmte en licht.
Dit vond ik nog over temperatuurverschillen voor atronauten: http://www.nasa.gov/pdf/379068main_Temperature_of_Space.pdf
Komt neer op mogelijk 135 K verschil, gewoon in de ruimte, afhankelijk van welke massa en hoeveel massa het absorbeert. Ligt grotendeels aan de optische eigenschappen zoals ze het noemen, vrij vertaald zonlicht absorbtie (of het reflecteert, of absorbeert, of doorlaat), en IR emmisiegraad (tegen-starling, als jij hard genoeg straalt, krijgt de zon het warm
).Ik wist niet dat de ISS in 90 minuten om de aarde draaide, moet je toch ook gek worden, goeiemorgen, goeieavond, goeiemorgen....
Waarschijnlijk zal er ook een groot gedeelte van kosmische straling door deeltjes in de atmosfeer worden omgezet in andere deeltjes en warmte. Volgens mij word het buiten de magnetische velden van de aarde nog veel moeilijker om apparatuur en mens tegen deze kosmische straling te besch4rmen.
[Reactie gewijzigd door dreee op 2 december 2010 00:59]
Op dit item kan niet meer gereageerd worden.
Onderwerpen
Populair: Tablets E3 2013 Mobiele telefoons Google Sony Apple Microsoft Games Politiek en recht Consoles
© 1998 - 2013 Tweakers.net B.V. onderdeel van De Persgroep, ook uitgever van Computable.nl, Autotrack.nl en Carsom.nl • Hosting door True
