Computer onderdelen in de ruimte

Pagina: 1
Acties:

  • Macros
  • Registratie: Februari 2000
  • Laatst online: 21-11-2025

Macros

I'm watching...

Topicstarter
In augustus wordt er een nieuwe sonde (erg veel informatie) naar Mercurius gelanceerd door de Nasa. Nu staat er over de computers in de sonde:
The "brains" of the spacecraft are redundant integrated electronics modules (IEMs) that house two processors each – a 25-megahertz (MHz) main processor and a 10-MHz fault-protection processor.
Ik begrijp dat er veel straling is in de ruimte en dat ze zuinig moeten zijn met het vermogen van de computer onderdelen. Maar waarom 25 MHz? Dat is toch wel erg langzaam. Of niet?

"Beauty is the ultimate defence against complexity." David Gelernter


  • FastBunny
  • Registratie: Januari 2001
  • Laatst online: 31-12-2025

FastBunny

Give it the Works !

Dont fix it if it aint broke.
Als 25Mhz genoeg is, waarom dan risico lopen op bv een 2Ghz cpu waarmee geen ervaring is in de ruimte etc. Denk dat het daar mee te maken heeft.

Server: Dell PowerEdge R610, 48GB DDR3 1333MHz, 3 x 4TB IronWolf RAID5, Dell H700, VMware ESXi 6.0
Laptop: Dell Latitude E6510, Intel i5-560m, 8GB RAM, 128GB Samsung SSD, 250GB 7200rpm, 15.4" WUXGA FHD
PSN: FastBunny_NL


  • Nvidiot
  • Registratie: Mei 2003
  • Laatst online: 27-12-2025

Nvidiot

notepad!

Mwoa, er hoeft geen windows XP met zware gui op te draaien hoor :) Je kunt verbazingwekkend veel met 25 MHz als je een beetje netjes programmeert

What a caterpillar calls the end, the rest of the world calls a butterfly. (Lao-Tze)


  • D-Three
  • Registratie: Oktober 2001
  • Laatst online: 21:54
Waarschijnlijk ook om energie te besparen!

  • Opi
  • Registratie: Maart 2002
  • Niet online

Opi

De onderdelen kunnen veel minder klein gemaakt worden omdat ze anders te veel last van de straling hebben. Ik ben niet op de hoogte van straling-afscherm-technieken, maar ik denk dat deze technieken de zwakste schakel op dit moment zijn. Tevens moet je nagaan waar je een eventuele snellere computer voor nodig hebt; de analyse van de data wordt voor zover ik weet toch op Aarde gedaan. Je zal naar mijn idee dus alleen compressie of iets van dien aard nodig hebben.

  • Confusion
  • Registratie: April 2001
  • Laatst online: 01-03-2024

Confusion

Fallen from grace

Deze processoren worden van hele andere materialen gemaakt dan gangbare processoren; materialen die veel duurder zijn, maar wel stralingsbestendig. Maar dat had je met Google, of misschien zelfs de GoT search, ook kunnen vinden.

Wie trösten wir uns, die Mörder aller Mörder?


  • Rey Nemaattori
  • Registratie: November 2001
  • Laatst online: 04-11-2025
FastBunny schreef op 27 juli 2004 @ 17:14:
Dont fix it if it aint broke.
Als 25Mhz genoeg is, waarom dan risico lopen op bv een 2Ghz cpu waarmee geen ervaring is in de ruimte etc. Denk dat het daar mee te maken heeft.
Die 25mhz processor krijgt hoogst waarschijnlijk een in machinetaal geschreven real-time OS en in dat geval is 25mhz nog best veel. Daarnaast is het veel makkelijker een 25mhz processor te bakken @ bijvoorbeeld 0.2 micron en die af te schermen tegen eventuele straling dan een p4 3.06 HT gaan lopen modificeren.(waarover je ook nog eens dikke patenten moet betalen en vee lastiger te programmeren zijn)

Een ander argument is waarschijnlijk de koeling & energie, je kunt een cpu niet tot nauwelijks koelen in de ruimte door het gebrek aan gassen of ander warmtegeleidend materiaal. Ik kan me inbeelden dat een 25mhz cpu met moderne productie technieken niet eens warm worden, al zou je ze in glasvezelwollen dekens wikkelen en vreten ook nauwelijks stroom....

Zoals opifex al zei, wtf wilde je in de ruimte doen? Divx'en rippen of intensief gamen? Een simpele rekenmachiene zou alle baan en koersberekeningen kunnen uitvoeren. Het enigecdat echt tcputijdrovend is zou bijv een foto opslaan of door sturen zijn, compressie voegt daar alleen maar meer load aan toe. Aangezien het apparaat waarschijnlijk niet aan de lopende band door foto's gaat maken hoef je ook niet constant bezig te zijn met het maken of comprimeren van beeldmateriaal dus zou je 2 ghz cpu 99% van de tijd nix doen(zoals op de meeste pc's :P)

Speks:The Hexagon Iks Twee Servertje

"When everything is allright,there is nothing left."Rey_Nemaattori


  • Super_ik
  • Registratie: Maart 2001
  • Laatst online: 17:00

Super_ik

haklust!

uit die ouwe procs zijn ondertussen ook een helehoop bugs gehaald, terwijl van de huidige procs nog veel te veel bugs bevatten.

8<------------------------------------------------------------------------------------
Als ik zo door ga haal ik m'n dood niet. | ik hou van goeie muziek


  • Macros
  • Registratie: Februari 2000
  • Laatst online: 21-11-2025

Macros

I'm watching...

Topicstarter
Dan een follow-up vraagje: hoe zit dat dan met de wel snelle processoren in de computers in de ISS? Die zullen wel niet genoeg hebben aan 25MHz.

"Beauty is the ultimate defence against complexity." David Gelernter


  • Resistor
  • Registratie: April 2001
  • Niet online

Resistor

Niet meggeren!

Dat is wat dichterbij de aarde, als die fouten gaan vertonen kunnen ze simpeler vervangen worden.

En je kan net als met het oude 'server-terminal' princiepe werken: de data op aarde verwerken, 'daar boven' enkel de terminal.

What will end humanity? Artificial intelligence or natural stupidity?


Verwijderd

Er bestaat niet iets zoals stralingsbeschermd, dat is een fabeltje. Gedeeltelijk is wat je op z'n max haalt.

Gewicht is in de ruimtevaart belangrijk, elk grammetje telt.
Hoe rigide is iets?
Hoe temperatuurgevoelig is een onderdeel?

Mix dit tot je een acceptabele zet onderdelen hebt en bouw je satteliet :Y)

  • Opi
  • Registratie: Maart 2002
  • Niet online

Opi

Verwijderd schreef op 27 juli 2004 @ 19:49:
Er bestaat niet iets zoals stralingsbeschermd, dat is een fabeltje. Gedeeltelijk is wat je op z'n max haalt.

Gewicht is in de ruimtevaart belangrijk, elk grammetje telt.
Hoe rigide is iets?
Hoe temperatuurgevoelig is een onderdeel?

Mix dit tot je een acceptabele zet onderdelen hebt en bouw je satteliet :Y)
Een snellere processor kan wellicht massabesparingen in andere subsystemen tot gevolg hebben.

  • daPet
  • Registratie: Oktober 2000
  • Laatst online: 28-06-2025
Kan je een processor niet beschermen in een loden doosje? Of is dit te makkelijk van me gedacht?
Je kan toch ook in een ruimtestation de satteliet in elkaar schroeven als geprefabt bouwpakket? Dan hoef je minder rekening te houden met het te lanceren totaalgewicht en kan je onderdelen sturen in relatief goedkope raketten.

-=CMDR daPet=- Elite Discord Pet Live Join PG The Gathering


  • siggy
  • Registratie: Juni 2001
  • Laatst online: 31-12-2025

siggy

Wait.... what?

Het koelen van een processor in de ruimte? De buitenkant van het ruimte schip is toch -xxx? Als men dus dan een geleider maakt die de warmte afvoert richting buitenkant, dan kan dat toch prima lukken, of niet?

"I don't take life too seriously, no one gets out alive anyways..."


  • Roberto
  • Registratie: Juli 2001
  • Laatst online: 11-12-2025
siggy schreef op 27 juli 2004 @ 21:06:
Het koelen van een processor in de ruimte? De buitenkant van het ruimte schip is toch -xxx? Als men dus dan een geleider maakt die de warmte afvoert richting buitenkant, dan kan dat toch prima lukken, of niet?
Ik zou zeggen van wel, maar ik weet niet het hoe het zit met statische zooi en stralingen die daardoor direct bij de cpu zouden kunnen komen.

hier spreekt een leek hoor :)

  • Macros
  • Registratie: Februari 2000
  • Laatst online: 21-11-2025

Macros

I'm watching...

Topicstarter
De kant waar de zon op schijnt wordt juist heel erg warm vanwege de straling die erop staat. Afkoeling aan de kant in de schaduw gaat dmv. straling dat het oppervlak zelf uitzend, dat is dus beperkt, zie het als passive koeling (ook al is het anders))

"Beauty is the ultimate defence against complexity." David Gelernter


  • blobber
  • Registratie: Juli 2000
  • Niet online

blobber

Sol Lucet Omnibus

siggy schreef op 27 juli 2004 @ 21:06:
Het koelen van een processor in de ruimte? De buitenkant van het ruimte schip is toch -xxx? Als men dus dan een geleider maakt die de warmte afvoert richting buitenkant, dan kan dat toch prima lukken, of niet?
In de ruimte is geen lucht, dus moet de afvoer van warmte geheel door straling gebeuren en dat is niet de meest effectieve manier van warmte afvoer.
edit:
te laat ;)

[ Voor 3% gewijzigd door blobber op 27-07-2004 22:19 ]

To See A World In A Grain Of Sand, And A Heaven In A Wild Flower, Hold Infinity In The Palm Of Your Hand, And Eternity In An Hour


  • PD2JK
  • Registratie: Augustus 2001
  • Laatst online: 22:59

PD2JK

ouwe meuk is leuk

Een paar jaar terug zocht de NASA nog 8086 CPU's. :)

nieuws: NASA op zoek naar 8086-chips

Heeft van alles wat: 8088 - 286 - 386 - 486 - 5x86C - P54CS - P55C - P6:Pro/II/III/Xeon - K7 - NetBurst :') - Core 2 - K8 - Core i$ - Zen$


  • wisselwerking
  • Registratie: April 2003
  • Laatst online: 21:55
In de ruimtevaart wordt vaak 'achterhaalde' techniek gebruikt, maar waarvan ze wel weten dat het werkt. Het niet werken van je techniek is veel duurder dan een nieuw stukje techniek wat wel extra dingen kan toevoegen, maar, indien het niet werkt, het teveel geld zal kosten. En in de ruimtevaart zitten ze niet op enorme goudstapels die ze in het verleden (wellicht) wel hadden.
Als je naar de Russen kijkt, die hebben in feite achterhaalde techniek, maar het werkt wel beter dan de Hightech van de Amerikanen.

  • Macros
  • Registratie: Februari 2000
  • Laatst online: 21-11-2025

Macros

I'm watching...

Topicstarter
Maar hoe ontwerp je dan een high performance cpu die in de ruimte kan komen zonder dood te gaan (dus verder dan het beschermende magnetische veld van de aarde)?

"Beauty is the ultimate defence against complexity." David Gelernter


  • siggy
  • Registratie: Juni 2001
  • Laatst online: 31-12-2025

siggy

Wait.... what?

Als men er voor kan zorgen dat men niet die gewichtscapaciteiten hebben, zal dat hoogstwaarschijnlijk weinig problemen opleveren denk ik. Als NASA beetje opschiet met wat alternatieve transport methoden (zoals de lift), dan kan er veel meer omhoog voor een hele lage prijs. Ofwel, dan kunnen ze ook wat goedkoper gaan testen.

"I don't take life too seriously, no one gets out alive anyways..."


  • Rey Nemaattori
  • Registratie: November 2001
  • Laatst online: 04-11-2025
Verwijderd schreef op 27 juli 2004 @ 19:49:
Er bestaat niet iets zoals stralingsbeschermd, dat is een fabeltje. Gedeeltelijk is wat je op z'n max haalt.

Gewicht is in de ruimtevaart belangrijk, elk grammetje telt.
Hoe rigide is iets?
Hoe temperatuurgevoelig is een onderdeel?

Mix dit tot je een acceptabele zet onderdelen hebt en bouw je satteliet :Y)
Jij wilt beweren dat er geen magnitisch veld om de aarde is dat de zonne wind afvangt, de ozonlaag een fabeltje is van wetenschappers en theorienen als die van de kooi van Faraday de prullen bak in kan? ;)
siggy schreef op 27 juli 2004 @ 21:06:
Het koelen van een processor in de ruimte? De buitenkant van het ruimte schip is toch -xxx? Als men dus dan een geleider maakt die de warmte afvoert richting buitenkant, dan kan dat toch prima lukken, of niet?
Mja en dan is de romp van het ruimte schip strax 50 graden...waar laat die zijn warmte? Er is geen sprake van stroming of geleiding. De enige manier is dus uitstralen, aangezien er in het zonnestelsel de zon vol op die satteliet aan het bakken is word de romp aan de ene zijde nogal heet terwijl de andere zijde relatief koel blijft en dat afwisselen omdat sattelieten vaak om hun as draaien...
Macros schreef op 27 juli 2004 @ 22:47:
Maar hoe ontwerp je dan een high performance cpu die in de ruimte kan komen zonder dood te gaan (dus verder dan het beschermende magnetische veld van de aarde)?
door deze heel redundant en grof op te zetten. Mocht er een transistor kapot gaan dat ie nog een vervanger heeft enzo, of door de koperbanen zo dik te maken dat waneer ekele atomen door straling geioniseerd raken en vervallen de koperbaan dik genoeg blijft om te blijven geleiden...
siggy schreef op 28 juli 2004 @ 07:48:
Als men er voor kan zorgen dat men niet die gewichtscapaciteiten hebben, zal dat hoogstwaarschijnlijk weinig problemen opleveren denk ik. Als NASA beetje opschiet met wat alternatieve transport methoden (zoals de lift), dan kan er veel meer omhoog voor een hele lage prijs. Ofwel, dan kunnen ze ook wat goedkoper gaan testen.
Ik denk niet dat gewicht het enige argument is, een kilotje omhoog sturen kost idd duizenden euro's. Niet dat cpu's vandaag zwaarder zijn dan die van 15 jaar geleden(een 486 cpu is ong net zo zwaar als een p4) maar van een 486 weet je dat niet blijft werken, en ik kan me niet voorstellen dat je wilt dat je hi-tech cpu er door ionisatie meer uitscheid nadat je hem voor een paar miljoen in een baan om de aarde hebt weten te brengen.....

Speks:The Hexagon Iks Twee Servertje

"When everything is allright,there is nothing left."Rey_Nemaattori


  • Macros
  • Registratie: Februari 2000
  • Laatst online: 21-11-2025

Macros

I'm watching...

Topicstarter
door deze heel redundant en grof op te zetten. Mocht er een transistor kapot gaan dat ie nog een vervanger heeft enzo, of door de koperbanen zo dik te maken dat waneer ekele atomen door straling geioniseerd raken en vervallen de koperbaan dik genoeg blijft om te blijven geleiden...
Dat slaat nergens op. Een transistor kapot... elke transistor een vervanger? Hoe weet ie dat ie kapot is dan?
Koperbanen dikker maken? Dat gaat dan juist weer niet samen met highperformance.

"Beauty is the ultimate defence against complexity." David Gelernter


  • MSalters
  • Registratie: Juni 2001
  • Laatst online: 10-12-2025
Langzamere processoren zijn vaak langzamer omdat ze op hogere voltages werken. 5 Volt was best gebruikelijk, maar heeft als 3 nadelen: Door de hogere spanning heb je ook hogere stromen, en om condensatoren op te laden tot die hogere spanning duurt ook langer. Het voordeel is dat een geladen deeltje een veel kleinere impact heeft op een grote 5V condensator in vergelijking met een kleine 2 volt. De kans op een bitflip is dus veel kleiner. Bovendien heb je met hogere voltages dikkere isolatie nodig, en zijn je signalen dus langer onderweg.

Langzame processoren kunnen ook zuiniger zijn: Met dikkere isolatie tussen sporen lekt er minder, maar de grotere afstanden maken het ook weer langzamer. Die isolatie moet mogelijk veel dikker, om het extra energie verbruik van de hogere spanningen te compenseren. Als je de spanning en de isolatiedikte verdubbelt, dan is je gelekte vermogen nog steeds verdubbeld. Je isolatie moet 4 keer zo dik worden.

Man hopes. Genius creates. Ralph Waldo Emerson
Never worry about theory as long as the machinery does what it's supposed to do. R. A. Heinlein


  • Resistor
  • Registratie: April 2001
  • Niet online

Resistor

Niet meggeren!

@ MSalters: door hogere spanningen kan je juist met lagere stromen, P(vermogen) = U(spanning) * I(stroom), en als je de U hoger maakt moet je de I lager maken.

Denk maar eens aan de hoogspanningsleidingen: die zijn niet dik, maar er gaan wel grote vermogens doorheen omdat ze een hoge spanning hebben, door de weerstand van die leidingen zijn de verliezen te groot als de spanningen te laag (en dus de stromen te hoog) zijn.

En als je met hogere spanningen werkt is een stoorpulsje minder erg dan bij lagere spanningen, het pulsje is dan niet genoeg om van de 0 een 1 te maken.

What will end humanity? Artificial intelligence or natural stupidity?


Verwijderd

Hallo Rey,

Ik wil precies beweren wat ik zeg. Want durf jij te beweren dat als jij in een kooi van faraday stapt onder onze ozonlaag in de geweldige magnetische schil rond de aarde dat je de zon niet meer ziet?

Er bestaat niet zoiets als stralingsbeschermd, jammerlijk maar waar.

Maar je hebt gelijk dat juist dat magnetischveld rond de aarde een van de redenen is waarom men niet high-end CPU's gebruikt in de ruimte.

  • Confusion
  • Registratie: April 2001
  • Laatst online: 01-03-2024

Confusion

Fallen from grace

Verwijderd schreef op 29 juli 2004 @ 21:01:
Ik wil precies beweren wat ik zeg. Want durf jij te beweren dat als jij in een kooi van faraday stapt onder onze ozonlaag in de geweldige magnetische schil rond de aarde dat je de zon niet meer ziet?
In een ultieme kooi van Faraday, een metalen bolschil, is het zeker zo dat je de zon niet meer ziet. De enige straling die er binnen zal zijn, is de warmtestraling van de wand. Die zal je nooit volledig kunnen isoleren. Maar niemand sprak over volledige afscherming; alleen over bescherming. Beschermen kan je ook doen door een gedeelte af te vangen, namelijk die straling die schade kan doen.

Overigens is een satelliet behoorlijk warm. Het is niet al te lastig de evenwichtstemperatuur van een voorwerp op een bepaalde afstand van de zon af te schatten. Daar waar de maan aan de zon is blootgesteld, is haar oppervlaktetemperatuur meer dan 100 graden Celsius. Een satelliet wordt dus ook behoorlijk warm en heeft geen lucht of water om een processor (of zichzelf) te koelen: de evenwichttemperatuur van de processor is ook behoorlijk hoog. Conventionele chips trekken dat niet.

Wie trösten wir uns, die Mörder aller Mörder?


Verwijderd

Confusion schreef op 29 juli 2004 @ 22:28:

Overigens is een satelliet behoorlijk warm. Het is niet al te lastig de evenwichtstemperatuur van een voorwerp op een bepaalde afstand van de zon af te schatten. Daar waar de maan aan de zon is blootgesteld, is haar oppervlaktetemperatuur meer dan 100 graden Celsius. Een satelliet wordt dus ook behoorlijk warm en heeft geen lucht of water om een processor (of zichzelf) te koelen: de evenwichttemperatuur van de processor is ook behoorlijk hoog. Conventionele chips trekken dat niet.
Een boel huidige satellieten zouden toch in problemen komen als wat jij zegt waar zou zijn. Veel van de apparatuur aan boord van een satelliet werkt slechts binnen een bepaalde temperatuur range. Deze range ligt ruwweg tussen de -30 tot de +60 graden, maar bepaalde onderdelen hebben een veel beperktere temperatuur range, zeg van 0 - 20 graden C. De onderdelen met de kleinste temperatuur range bepalen de hoeveel de temperatuur mag varieren binnen de satelliet, dus die hogere gemiddelde temperatuur van jou zal wel meevallen.

Overigens lijken de meesten hier te vergeten dat een satelliet vaak ook gedurende een bepaalde tijd in de eclips van de aarde verblijft (de nacht zijde). In deze periode schijnt de zon helemaal niet op de satelliet en zou het behoorlijk koud kunnen worden zonder een vorm van isolatie.

En over die 25 MHz proc, als je niet meer nodig hebt hoef je ook niet meer omhoog te sturen. Naast dingen als stroomverbruik en warmte-afgifte wordt voor ruimtevaart toepassingen vooral gelet op gewicht en betrouwbaarheid. Gewicht hoeft niet de meest beperkende faktor te zijn overigens, dit is enigszins afhankelijk van welke raket wordt gebruikt om het te lanceren. Die raket kan een bepaald gewicht naar een bepaalde hoogte brengen. Mocht het zo zijn dat het gewicht van de satelliet onder het gewicht te zitten dat die raket op de vereiste hoogte kan brengen, is er sprake van een overcapaciteit, die dus opgevuld zou kunnen worden door wat extras toe te voegen.

Dit terzijde zou een snellere proc met een hoger verbruik ook weer meer vragen van de power supply. Dit betekend indirect meer gewicht (grotere zonnecellen, hogere capaciteit voor je batterijen). En als je voldoende hebt aan zo'n langzame proc voor de navigatie, compressie van beelden, waarom zou je dan een snellere gebruiken?

  • Confusion
  • Registratie: April 2001
  • Laatst online: 01-03-2024

Confusion

Fallen from grace

Verwijderd schreef op 30 juli 2004 @ 08:55:
Een boel huidige satellieten zouden toch in problemen komen als wat jij zegt waar zou zijn. Veel van de apparatuur aan boord van een satelliet werkt slechts binnen een bepaalde temperatuur range. Deze range ligt ruwweg tussen de -30 tot de +60 graden, maar bepaalde onderdelen hebben een veel beperktere temperatuur range, zeg van 0 - 20 graden C. De onderdelen met de kleinste temperatuur range bepalen de hoeveel de temperatuur mag varieren binnen de satelliet, dus die hogere gemiddelde temperatuur van jou zal wel meevallen.
Aan de buitenkant valt het zeker niet mee; onderdelen die daar zitten zijn ook gespecificeerd van -100 tot +100 graden Celsius of beter. De temperaturen binnen zijn minder extreem, maar een gemiddelde Athlon XP gaat toch niet lekker werken in een omgeving van 50 graden Celsius, zonder koeling: je moet processoren hebben die van zichzelf in zo'n omgeving kunnen blijven werken en niet de temperatuur nog verder opschroeven, tot boven hun eigen specificaties. Of je moet processoren hebben die wel blijven werken, ondanks de hitte die ze zelf genereren en dat laatste was mijn punt: het is al warm en een beetje processor maakt het nog warmer.

Wie trösten wir uns, die Mörder aller Mörder?


  • MSalters
  • Registratie: Juni 2001
  • Laatst online: 10-12-2025
Resistor schreef op 28 juli 2004 @ 22:19:
@ MSalters: door hogere spanningen kan je juist met lagere stromen, P(vermogen) = U(spanning) * I(stroom), en als je de U hoger maakt moet je de I lager maken.
Helaas. Het doel is niet om een gegeven vermogen P te bereiken, waarbij de R vrij is. P = V2/R. Nou kun je dus R hoog maken, en dan heb je een laag vermogen en een langzame chip (kleine stroom, condensator opladen duurt lang), of R laag maken maar dan wordt de chip alsnog heet. Onafhankelijk van R zie je dat P kwadratisch is in V. Daarom zijn moderne CPU's ook zo hard naar beneden gegaan in spanning, een Pentium 4 op 5 Volt kan simpelweg niet.
Denk maar eens aan de hoogspanningsleidingen: die zijn niet dik, maar er gaan wel grote vermogens doorheen omdat ze een hoge spanning hebben, door de weerstand van die leidingen zijn de verliezen te groot als de spanningen te laag (en dus de stromen te hoog) zijn.

En als je met hogere spanningen werkt is een stoorpulsje minder erg dan bij lagere spanningen, het pulsje is dan niet genoeg om van de 0 een 1 te maken.
Hoogspanningskabels hebben als doel om zoveel mogelijk vermogen te vervoeren, een CPU moet zo weinig mogelijk vermogen verbruiken. Tegengestelde eisen dus, de een heeft hoge V, andere lage V. Maar in de ruimte kun je V niet zover naar beneden brengen, vanwege de ioniserende straling, dus dan moet f maar omlaag.

Man hopes. Genius creates. Ralph Waldo Emerson
Never worry about theory as long as the machinery does what it's supposed to do. R. A. Heinlein


  • MSalters
  • Registratie: Juni 2001
  • Laatst online: 10-12-2025
Confusion schreef op 29 juli 2004 @ 22:28:

Overigens is een satelliet behoorlijk warm. Het is niet al te lastig de evenwichtstemperatuur van een voorwerp op een bepaalde afstand van de zon af te schatten. Daar waar de maan aan de zon is blootgesteld, is haar oppervlaktetemperatuur meer dan 100 graden Celsius. Een satelliet wordt dus ook behoorlijk warm en heeft geen lucht of water om een processor (of zichzelf) te koelen: de evenwichttemperatuur van de processor is ook behoorlijk hoog. Conventionele chips trekken dat niet.
Vreemd, heeft een satelliet dan geen koude zijde? Volgens mij is de evenwichtstemperatuur van een uniform lichaam op deze afstand van de zon zo'n 270 K, waarbij er inderdaad een verschil is tussen beide kanten. Als je processor op een bepaalde temperatuur moet blijven, dan zou je'm moeten draaien naar die kant van de satelliet waar de temperatuur goed is. In de praktijk zou dat dus meestal de koude kant moeten zijn.

Gezien de afmetingen van een satelliet vraag ik me oveigens af hoe groot de temperatuursverschillen binnenin zijn. Als ik even afschat: Een witte satelliet, met een zonwaards oppervlak van 1 vierkante meter absorbeert ongeveer 100 W. Dat moet uitgestraald worden via voor- en achterkant, warabij de achterkant dus kouder is. Die achterkant is ongeveer 1 meter van de voorkant verwijderd. Zou je een gradient van meer dan 100 K/m kunnen krijgen met 100W/m2 ?

Man hopes. Genius creates. Ralph Waldo Emerson
Never worry about theory as long as the machinery does what it's supposed to do. R. A. Heinlein


  • Confusion
  • Registratie: April 2001
  • Laatst online: 01-03-2024

Confusion

Fallen from grace

MSalters schreef op 01 augustus 2004 @ 02:45:
Vreemd, heeft een satelliet dan geen koude zijde?
Nee, wel een koude tijd: als de satelliet in de schaduw van de aarde zit, koelt het ding razendsnel af; als het aan de zonkant zit, warmt het op. De buitenkant geleidt warmte goed genoeg om het ding snel een uniforme temperatuur te geven.
Volgens mij is de evenwichtstemperatuur van een uniform lichaam op deze afstand van de zon zo'n 270 K,
Laten we even de berekening doen:
Pz = 0.390 x 1027W (vermogen van de zon),
Dz->a = 0.1496 x 1012 m (gemiddelde afstand zon-aarde) en
Ra = 6.378 x 106m (straal aarde).

De aarde ontvangt dus van de zon:
Phiz->a = Pz / 4(Pi)Dz->a2 = 1387 W/m2.
In totaal ontvangt de aarde
Pz->a = Phiz->a x 2(Pi)Ra2 = 3.544 x 1017W.
Via straling moet de aarde dus
Phia = Pz->a / 4(Pi)Ra2 = 693.4 W/m2 kwijtraken.

Dit raakt ze alleen middels straling kwijt, volgens de wet van Stefan-Boltzmann:
Phia = c x T4, met c = 5.67 x 10-8 is.
Hieruit volgt T = 332.5 K, voor een zwarte straler.

Maar de aarde is geen zwarte straler, allereerst omdat de aarde niet alle invallende straling absorbeert. IIRC, komt er zo'n 900 W/m2 op de aarde aan, wat een evenwichtstemperatuur van 298K zou geven, wat wel ongeveer klopt.
Als ik even afschat: Een witte satelliet, met een zonwaards oppervlak van 1 vierkante meter absorbeert ongeveer 100 W.
Waarom dacht je 100W/m2?
Dat moet uitgestraald worden via voor- en achterkant, waarbij de achterkant dus kouder is. Die achterkant is ongeveer 1 meter van de voorkant verwijderd. Zou je een gradient van meer dan 100 K/m kunnen krijgen met 100W/m2?
Nee, een stuk metaal van een meter lang verliest onderweg niet genoeg warmte om stabiel zo'n temperatuursgradient te hebben: de gemiddelde temperatuur is dan te laag om alle invallende energie kwijt te raken. Het idee dat een satelliet aan de achterkant koud is klopt daarom niet. Natuurlijk is er wel een temperatuursgradient, maar die is volgens mij zo klein dat het de moeite van het uitrekenen niet waard is :).

[ Voor 9% gewijzigd door Confusion op 01-08-2004 12:39 ]

Wie trösten wir uns, die Mörder aller Mörder?


  • MSalters
  • Registratie: Juni 2001
  • Laatst online: 10-12-2025
"Koude tijd" in de schaduw van de aarde? Geostationair is dat te verwaarlozen; die schaduw is ongeveer 6000 km van de 200000km van de baan, ~3% dus, oftewel minder dan een uur. Het grootste deel van de tijd is een geostationair sateliet aan een kant verlicht.

Low Earth Orbit is een ander verhaal, op 300 km hoogte is de schaduw relatief veel meer. Nog geen 50%, maar in elk geval significant. Alleen heb je volgens mij op die hoogte weer significante secundaire straling van de aarde. Lees: te moeilijk om even uit te rekenen.

De 100 W schatting was overigens gebaseerd op de ruwe cijfers die ik ken van het aardoppervlak. Dat is niet wit, maar heeft wel een atmosfeer. Dus voor een redelijk wit oppervlak buiten de atmosfeer zou het geabsorbeerde vermogen vergelijkbaar moeten zijn, binnen pak'm beet een factor 3. Da's nog steeds 30% temperatuursverschil, maar goed - je cijfers lijken correct en komen dichtbij die 100W : 1400W invallend bij 93% reflectie is realistisch, denk ik.

Ik zie inderdaad niet zo'n grote gradient ontstaan, zeker niet bij een witte satelliet. Ik begrijp nu wel beter waarom ze wit zijn; dat voorkomt de temperatuursschok in de aardschaduw.

Man hopes. Genius creates. Ralph Waldo Emerson
Never worry about theory as long as the machinery does what it's supposed to do. R. A. Heinlein


  • zerok
  • Registratie: November 2001
  • Laatst online: 30-12-2025

zerok

geen

De temperatuur van een sateliet in en uit de zon is redelijk goed te bereken. Door verschillende materialen te combineren is de evenwichts temperatuur ook goed te regelen. Heaters kunnen apparatuur op temperatuur houden als het te koud dreigt te worden.

Door deze dingen te combineren kunnen ontwerpers de sateliet zo ontwerpen dat de max evenwichts temperatuur (voor het procesor gedeelte) bijvoorbeeld 50 C is. Op die manier weet je zeker dat je procesor niet geroosterd word. Als de temperatuur dan bijvoorbeeld onder de 0 C zakt dan zet je de heaters aan.

"never argue with idiots they drag you down to their level and beat you with experience" dilbert

Pagina: 1