Durée de vie de l'électronique embarquée sur satellite et supraconductivité ?!

[invité6735487]

Bonjour à tous, je ne me suis peut être pas assez renseigné, mais avez-vous déjà entendu parler d'un système, sur satellite, permettant de réchauffer l'électronique lorsque celle-ci est à l'ombre donc à approximativement 3K ? C'est d'autant plus bizarre que je pense qu'une telle débauche d'énergie grèverait la durée de vie des satellites. Alors mystère et boule de gomme est-ce parce qu'ils utilisent de l'électronique supraconductrice ? D'ailleurs c'est vrai quoi ça m'intrigue : comment l'électronique des satellites résiste aux différences de température spatiales, et utilise-t-on les supraconducteurs dans l'espace ???
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[ansset]

bonjour,
pour ce qui concerne les sondes Voyager par exemple, pas de supraconductivité, mais de l'énergie "chauffante" à base de plutonium 238, en plus des panneaux solaires au début.

[Carcharodon]

Salut,

Le truc le plus "étonnant" dans une sonde spatiale, c'est la rusticité de ses systèmes informatiques.
A cela deux raisons :

1) le fait que l’électronique utilisée date du tout début du projet : on conçoit un cahier des charges et on détermine les besoins matériels avant de commencer la création physique.
Donc les matériels et logiciels informatiques (OS compris bien entendu) datent du début du projet et font toujours pale figure face a l'état de l'art industriel au moment du lancement.

2) les composants doivent être robustes pour affronter les agressions du milieu spatial, en particulier les rayonnements, les températures étant plus faciles a maitriser (150K a 400K).
Or, plus les composants électroniques sont petits, plus ils sont sensibles au atteintes de rayonnement (et aux effets quantiques mais ceci est une autre histoire).
Il faut donc blinder davantage les composants modernes et plus petits que les plus anciennes générations de matériel électronique.
Il y a donc intérêt a mettre des composants qui encaissent mieux, du moment qu'ils sont aptes a réaliser la mission qui leur est demandé.

En résumé, l’électronique embarquée dans les sondes est de l’électronique qui est déjà obsolète d'un point de vue technique, au moment ou la sonde décolle, mais qui a d'autres qualités a faire prévaloir que la performance intrinsèque : rusticité et fiabilité.

Il me semble que l’électronique de Curiosity, par exemple, date de 2004.
Or on a fait de sacré progrès depuis, un smartphone est bien plus moderne que ça.
Mais cette electronique embarquée est parfaitement capable de permettre de réaliser la mission, bien sûr.

[vanos]

pour ce qui concerne les sondes Voyager par exemple, pas de supraconductivité, mais de l'énergie "chauffante" à base de plutonium 238, en plus des panneaux solaires au début.

Ce n'est pas le plutonium qui chauffe directement les circuits de la sonde, ce dernier se trouve au bout d'un long bras pour éviter que ses radiations ne perturbent trop les instruments de mesure. C'est ce plutonium qui fournit l'électricité pour le fonctionnement de l'électronique et pour le chauffage. Ce même procédé à fournit le courant pour les instruments déposés par les astronautes d'Apollo XII à XVII.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

Bonsoir,
Le blindage se pose aussi pour l’électronique des avions mais n'a pas de solution, les agresseurs étant principalement les neutrons atmosphériques donc il faut des mécanismes de correction d'erreur efficaces.
JR

[invité6735487]

Merci, j'y vois déjà plus clair !
Toutefois ça m'intrigue, quelle peut bien être l'énergie consommée pour réchauffer/refroidir ?
Pour les radiations, je crois qu'ils entourent les satellites avec un film d'or ce qui les rends brillants jaune !
Sinon Carcharodon sais-tu s'ils utilisent encore des tubes à vide ?

[f6bes]

Bjr astromoteur,
Oulà , la réponse est non.
C'est vraiment ,vraiment...obsoléte , ....ecombrant et un gouffre énergétique !
A+

[ansset]

Ce n'est pas le plutonium qui chauffe directement les circuits de la sonde, ce dernier se trouve au bout d'un long bras pour éviter que ses radiations ne perturbent trop les instruments de mesure. C'est ce plutonium qui fournit l'électricité pour le fonctionnement de l'électronique et pour le chauffage. Ce même procédé à fournit le courant pour les instruments déposés par les astronautes d'Apollo XII à XVII.

merci pour cette precision. même si je ne crois pas avoir dit "chauffe directement".

[Carcharodon]

Pour les radiations, je crois qu'ils entourent les satellites avec un film d'or ce qui les rends brillants jaune !

Perdu ! LOL
Ceci est une protection thermique.
Comme je t'ai dit, l'aspect protection thermique n'est pas difficile a mettre en œuvre : une couverture (ce que tu cites) et un chauffage (exemple du plutonium au dessus).
Car les températures ne sont pas extrêmes : de 150K (~-120° Celsius) jusqu’à 400 K (~130° C), ceci étant des extrêmes rarement atteints... en orbite terrestre.

Par contre, rien ne peut arrêter des rayons gamma de haute énergie (sauf un mur de plomb de plusieurs mètres d’épaisseur... peu pratique...), ce qu'il faut, c'est donc de l’électronique qui peut encaisser et de la redondance de systèmes.
Le principe de la redondance vient de l'aviation :
Tu utilises 3 système (au moins) identiques .
Et tu ne "crois" les données que lorsqu'au moins deux systèmes disent la même chose.
Comme ça, si un système tombe en panne ou prend un gamma, il ne met pas le boxon, ses données ne sont pas prises en compte.

[vanos]

Bjr astromoteur,
Oulà , la réponse est non.
C'est vraiment ,vraiment...obsoléte , ....ecombrant et un gouffre énergétique !
A+

Obsolète, assurément et pourtant, à la fin de la deuxième guerre mondiale, les Américains avaient mis au point l'obus anti-aérien VT (VT pour variable time) muni dans son nez d'un mini radar pour exploser près de sa cible. Cet engin fut utilisé en particulier pour abattre les V1, vingt projectiles suffisaient pour abattre la bombe avec certitude au lieu de trois cents. Ce radar fonctionnait avec de minuscules tubes à vides très peu énergivores et pas très encombrants, comme quoi. Mais les transistors sont tellement plus performants qu'ils ont mis fin à ces micro-tubes à vide.

[jiherve]

Bonsoir,
Les tubes il y en a toujours dans l'espace , sur les satellites de TV, et généralement télécom : TOP(tube à onde progressive).
Les micro tubes cités étaient sans doute les Nuvistors, il m'en reste un.
JR

[f6bes]

Bonjour Jiherve,
Les nuvistors sont nés bien plus tard, aprés la deuxiéme guerre mondiale.

@ Vanos:
Pour les micros tubes je connais ce genre là ( récupérer sur matériels aviation de 1940)
La fiche RCA donne la taille!
Bon W E

[Moinsdewatt]

Meme à l' ombre la temperature du satellite est bien plus elevée que 3K.

En orbite basse le satellite n' est à l' ombre de la terre qu'une vingtaine de minutes, et par inertie thermique la température du satellite ne descend guère sous -50 °C, d' autant plus qu' il a en surface des surfaces peu émissives.

[vanos]

@ Vanos:
Pour les micros tubes je connais ce genre là ( récupérer sur matériels aviation de 1940)
La fiche RCA donne la taille!

Bonjour f6bes,

Merci pour le tuyau.

Amicalement.

[Carcharodon]

Meme à l' ombre la temperature du satellite est bien plus elevée que 3K.

En orbite basse le satellite n' est à l' ombre de la terre qu'une vingtaine de minutes, et par inertie thermique la température du satellite ne descend guère sous -50 °C, d' autant plus qu' il a en surface des surfaces peu émissives.

C'est clair, pas trop difficile a isoler thermiquement, pour rester dans les contraintes d'utilisation du matos.
Le plus gros problème, c'est le "canardage" de rayons, avec des fois, des pointes invraisemblables au niveau énergétique.
Mais il semble que le problème soit tout de même bien maitrisé.
Je me rappelle d'une news récente qui parlait d'un satellite qui avait mangé du lourd, je sais plus quoi, éruption solaire bien ciblée ou gamma...
Ils ont tout perdu mais ils ont réussi ensuite à le récupérer.
Si quelqu'un a des infos sur ce genre d'incident, je suis preneur.
merci.