Funzionamento IC su satelliti

Come funzionano i circuiti integrati nei satelliti? La temperatura nello spazio non è 3K? In che modo il silicio guadagna abbastanza energia per avere abbastanza elettroni liberi a temperature così basse da comportarsi come un semiconduttore e non un isolante? I circuiti integrati vengono riscaldati?

Un satellite che è alla luce diretta del sole, in orbita terrestre, può raggiungere temperature di +122 gradi C. Quando all'ombra arriva a -180 gradi C. Ci sono complicati sistemi di riscaldamento e raffreddamento per far funzionare queste cose. Ci sono riscaldatori per riscaldare le cose e radiatori termici per mantenere le cose fresche. L'uso attento di fogli di pellicola riflettente e coperte termiche aiuta molto.

In molti casi, l'elettronica viene accesa al lancio e non spenta (per lo più in assoluto). Il calore dell'elettronica stessa, oltre agli effetti isolanti del vuoto dello spazio, potrebbe essere sufficiente da solo. Altrimenti, ciò che viene utilizzato dipende molto dalla missione.

Curiosità: le grandi porte sulla stiva della navetta spaziale sono in realtà radiatori termici. Sono utilizzati per raffreddare la navetta mentre sono in orbita. Devono aprire le porte entro un determinato periodo di tempo dal lancio o dal surriscaldamento della navetta.

Secondo punto di curiosità: i rover su Marte hanno dei riscaldatori nelle batterie per tenerli caldi. Se si raffreddano troppo, le batterie potrebbero guastarsi e il tutto non si accenderà mai più.

La temperatura nello spazio non è come la temperatura fuori casa. Nella tua normale esperienza, perdi calore per conduzione e convezione. Nel vuoto, quelli non fanno molto, lasciando solo la radiazione per trasferire calore.

Comunque: la maggior parte dei componenti principali ha dei riscaldatori collegati ai loro contenitori. Uno o due per strumento, alcuni tramite batterie, ricetrasmettitore, inseguitori a stella, ecc. I nostri veicoli spaziali orbitanti attorno alla Terra galleggiano in prossimità delle normali temperature ambiente, quando le cose funzionano bene.

L'ambiente di radiazione è molto più un problema che la temperatura.