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有了DFRobot的定制板,他们打算去太空种菜了

有了DFRobot的定制板,他们打算去太空种菜了 DF创客社区
2016-03-22
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导读:地球已经阻止不了极客了……
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2015年英国宇航达人tim peake用树莓派玩出astro pi,计划进入国际空间站执行为期6个月的任务,意在将采集到的所有数据通过空间传回地球供所有人观看和使用。


2016年开年,DF君从德国航空航天中心(DeutschesZentrumfürLuft und Raumfahrt,简称DLR)的工程师处得知,他们正在执行一项名为Eu:CROPIS的卫星任务,之前从DFRobot公司定制的一批板子将被用于其中。


▲图片来源:由DLR(德国航空航天中心)提供


Eu:CROPIS任务是啥?据说,全称为眼虫藻与复合再生有机物质-太空中的食品生产,DLR想要在与月亮或火星重力类似的卫星上,用合成尿培养一个由细菌,番茄和单细胞藻类所组成的共生群落。此项任务会观察温室在不同等级重力之下的情况。同时,在太空飞行的过程当中,也会收集长期暴露于宇宙辐射之下温室的数据。美国航空航天局(NASA)也会在实验中贡献一份力量,来测定藻类光合作用的速率。



▲图片来源:由DLR(德国航空航天中心)提供


这一项目会持续一年之久,项目中的两个温室预计在2016年发射到太空中。在温室当中,废品会被回收,成为种植番茄的饲料。


DF君也了解到,太空种菜在航空航天史上已经不再新鲜,近日,NASA宇航员为了打发寂寞无聊的太空生活,开始种菜种花,中国也在几年前开始了太空种菜的实验,但对于我们芸芸众生来讲,研制载着DFRobot板子的温室,在太空里种菜还是一项创举。进太空去种菜过上幸福的日子,似乎又离我们地球村居民进了一步。


▲图片来源:由DLR(德国航空航天中心)提供


据蘑菇云创客空间教练LEE大大介绍,实现在太空种菜,让电脑进入太空,需要攻克的最直接的两个难点是:


第一,航天系统的耐温需要从零下55°到零上155°,而我们日常使用的电脑,手机等,耐温空间仅仅是0-60° 这主要是因为我们日常使用的电子电器设备是在大气层内使用,温度变化有限,而且多数都是在室内使用,或随身使用。有较稳定的室温和更稳定的人体温度保证工作稳定。


第二,航天系统也要非常强的耐辐射性能。我们生活的地球上有大气层可以帮我们挡掉绝大多数的辐射。但是如果在日光浴时没擦防嗮霜还是会出现皮肤红肿的情况。一颗游离在大气层外的卫星通常只有很薄的外壳做阻挡,很难挡住太空中的各种辐射。尤其是在微小卫星领域,卫星的外壳通常只有1层不到1毫米厚的铝皮。所以对电子系统的抗辐射能力也有很高的要求。

科普下,宇宙中的辐射非常复杂,辐照主要有几类效应:

SEU : 单粒子翻转,本质就是被粒子击中后可能导致逻辑翻转(芯片端口输出不稳定)

SEL : 单粒子闩锁,就是latch-up

TID : 总剂量效应,主要是引发mosfet(场效应管)的D、S漏电


难点的存在是为了被攻克,对于以上效应,目前有比较成熟的电脑板设计手段来应对,比如:

对于SEU,主要是设计上加固,包括各类纠错(如ECC、TMR),标准单元采用DICE或保护门结构。越大的工艺节点抗SEU效果越好。

对于SEL,主要是版图上保护环、间距等的设计。

对于TID,通常的做法是栅极的画法,采用环形栅或者H型栅,工艺节点越小,总剂量效应也会减弱。


地球已经阻止不了极客,在此,预祝这项实验取得成功,让人类能够在恶劣的环境下存活-无论是在太空还是地球。


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