CPU's in Space:


Wie wir wissen gibt es viele Objekte die um die Erde oder durchs Weltall fliegen die natürlich auch Computer eingebaut haben.
Die verbauten CPUs müssen natürlich sehr verlässlich und ausfallsicher sein. Somit ist es sehr wichtig lang erprobte und getestete
Chips zu verwenden die auch leicht und einfach programmierbar sind. Die nächste Herausforderung für die Ingeneure sind auf jeden
Fall thermische Probleme und die hohe radioaktive Strahlung im All. Die Kühlung mit herkömmlichen Kühlkörpern funktioniert in
Raumsonden aufgrund der fehlenden Atmosphäre nicht.  Der Prozessor kann seine Wärme nur abstrahlen und das ist natürlich bei
weitem nicht so effektiv wie Luftkühlung. Deswegen werden grundsätzlich militärische Chips mit einem hohem Temperaturbereich
verwendet aus  Keramik und Gold.
Gegen die hohe radioaktive Strahlung im All, in etwas 100 kRAD (1 kRAD tötet einen Menschen) werden speziell getestete und
selektierte CPUs verwendet mit einer Spezialbeschichtung am Kern. Somit ist ein fehlerfreier Betrieb gewährleistet. Die meisten
verbauten Chips kommen vom Zentrum eines Wafers. Dort gibt es die geringsten Defekte vom Ätzen und macht den Chip generell resistenter gegen radioaktive Strahlung.

Viele Raumschiffe verwenden mehrere Prozessoren. Entweder für Redundanz oder um Aufgaben zu splitten.
Es ist sehr wichtig jede Komponente extra zu kontrollieren. Das wäre unmöglich wenn ein Prozessor  alles kontrolliert. Wenn also
eine CPU defekt wird fällt nur eine Komponente aus und nicht gleich die ganze Raumsonde.

 
Raumsonde Info CPU
Pioneer 10 & 11
1972 Spezifische CPU in TTL

Ein weit verbreiteter Mythos ist
das Pioneer 10 einen Intel
4004 Prozessor verwendet.
Pioneer 10 war die erste Raumsonde den
Asteroidengürtel durchflogen hat und das erste von Menschenhand gebaute Objekt
das unser Sonnensystem verlassen hat.
Das letzte Signal wurde am 23 Jänner 2003 empfangen. Zu diesem Zeitpunkt war
Pioneer 10  12,07 Mrd. Kilometer von der
Erde entfernt.
Skylab
1973 TC-1

ein weltraumtauchliches IBM 360
System, 16 Bit Technologie, die
Software für diese CPU war
kompatibel zu dem AP101
Skylab war die erste Raumstation der
USA, und die zweite die von Menschen
besucht wurde. Es war die einzige Raumstation die die NASA alleine in Betrieb genommen hat. Der 100 Tonnen
Koloss war im Orbit von 1973 bis 1979.
Viking
1976 RCA 1802

Viking wurde von einem RCA 1802
Prozessor kontrolliert.
Hergestellt auf Saphir ( Silizium auf
Saphir) was hohe radioaktive und
statische Resistenz bietet.
Optimal für Raumsonden.
NASA's Viking Programm beinhaltete 2 Raumsonden die zum Mars geschickt wurden. Es war die teuerste und anspruchsvollste Marsmission jemals. Sie war sehr erfolgreich und lieferte die Grundlage der Informationen und Forschung vom Mars bis in die späten 90er. Gewicht der Landesonde: 600kg,
Gewicht vom Orbiter: 900kg
 
Bild von der Landesonde am Mars
Voyager 1 & 2
1977 RCA 1802

Voyager hat drei RCA 1802 CPUs
getaktet mit 6,4 MHz. Diese militärischen
CPUs arbeiten bei einem
Temperaturbereich von
-55 bis + 125 °C
Voyager 1 ist zurzeit das weit entferntest
von Menschenhand gemachte Objekt was sich von Erde und Sonne fort bewegt. 1990
machte die Sonde das erste Foto unseres
Sonnensystems außerhalb davon. Voyager 1 und 2 haben genug Energie um
ihre Transmitter bis 2025 mit Strom zu
versorgen.
Space Shuttle
1981 Intel 8086 and RCA 1802 (Anzeigekontroller) - Später Intel 80386
Das Space Shuttle verwendet den
APA-101S Computer. (5 davon für
Redundanz). Es verwendet einige
MB an Kernspeicher welcher resistent
gegen Strahlung ist. Die Kontroll-
Software braucht weniger als 1 MB.
Das neue Cockpit im Shuttle verwendet
Intel 80386.
Das Shuttle ist das erste orbitale Raumschiff das zur teilweisen Wieder-
verwendung konstruiert wurde. Es bringt
Ladegut in den niedrigen Erdorbit und
erledigt diverse Service Missionen. Weiters werden damit auch Satelliten ersetzt und Ladegut wieder zurück zur
Erde gebracht.
Galileo
1989 RCA 1802
AMD 2901
Die Raumsonde wurde von einem
RCA 1802 Prozessor mit 1,6 MHz Takt
versorgt.
Das Flug kontroll Zusatzsystem
wurde von 2x4 AMD 2901
Bitslice Prozessoren kontrolliert.
4 davon ergaben eine vollwertige
CPU.
 
Galileo war eine unbemannte Raumsonde
der NASA um Jupiter und seine Monde zu
erforschen. Sie erreichte Jupiter 1995. Das
Startgewicht vom Orbiter und der Sonde
betrug 2564 kg und hatte einen Durch-
messer von 7 m. Die Mission wurde durch
einen gezielten Absturz der Sonde auf
Jupiter mit einer Geschwindigkeit von
50 Kilometer / Sekunde.
Hubble Space Telescope
1990 80486

Original ein DF-224 (8-bit).
Bei der ersten Service Mission
wurde ein 386 als Coprozessor
installiert.
Heute läuft das Hubble mit einem 80486
Das Hubble Raum Teleskop wurde im
April 1990 ins All befördert. Es hat ein
Gewicht von 11100 kg, Durchmesser: 2,4m; Spiegelfläche 4,5 m²; Brennweite:
57,4m; Orbit Höhe: 559 km; Orbit Geschwindigkeit: 7500 m/s
Sojourner (on Mars)
1996 Intel 80C85

Der eingebaute Computer im Rover
basierte auf einem 100 KHz getakteten
Intel 80C85 Prozessor mit
512 KB RAM und 176 KB
Flash Speicher
Die Sonde besteht aus einem Lander und
einen leichtgewichtigen Roboter (Rover) auf Rädern (10.6 kg) mit dem Namen Sojourner. Der Roboter wurde zwar ferngesteuert, aber er konnte durch ein autonomes Kamera Kontrollsystem selbst
navigieren und sich fortbewegen ohne Operator.
International  Space Station
1998 Intel 80386SX-20 & 80387

Auf der ISS gibt es natürlich mehrere
Computer. Der wichtigste ist
natürlich der Kommando Computer
welcher einen
i 386 verwendet.
Die ISS ist eine Forschungsanlage die
gegenwärtig im niedrigen Erd-Orbit betrieben wird. Die orbitale Konstruktion
begann 1998 und solle bis 2011 fertig gestellt sein und bis 2015 betrieben werden. Heute ist die ISS der größte
Satellit der die Erde umkreist.
Spirit & Opportunity Rovers
2004 BAE RAD6000 (25MHz Max)

Der RAD6000 (radiation-hardenden single
board computer) ist basierend auf
einem IBM RISC CPU, und wurde
von IBM hergestellt.
Die Aufgabe dieser Rover ist die Charakteristik von Gestein und Erde zu
untersuchen um Spuren von Wasseraktivitäten auf dem Mars nachzuweisen. Der 6 rädrige solar versorgte Roboter ist 1,6 x 2,3 m groß, wiegt 180 kg, 35 kg davon nur die Rad-
aufhängungen.
USS Enterprise NCC-1701
2286 IBMTEL MOCM
(Multi Organic Core Module)

neurales System mit
integriertem Bewußtsein
Die USS Enterprise verfügt über einen
Anti Materie Antrieb und einen Materie
Transporter. Dieser Transporter erlaubt ebenfalls das beamen von Menschen auf die Oberfläche eines Planeten.
Höchstgeschwindigkeit: warp 10
Beeindruckend, schade dass wir diese großartige Zukunft nicht mehr erleben werden.
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