智能手機可以在強輻射環境(如太空)中正常工作嗎?

像智能手機這種工作在較低輻射環境中的普通電子設備,如果置於強輻射環境中,會不會導致某些部件失靈?或者工作在高輻射環境中的電子設備(如人造衛星),是不是做了某些特殊處理?


不知道能還正常工作多久。

晶元中的邏輯門可能會在宇宙高能射線和高能粒子的轟擊下發生反轉導致程序出錯

然後在太空是沒人幫她重啟的

但是是MX4的話不等高能粒子來收拾它,它自己就死機了

更新:我記得國外有個眾籌項目發射以智能手機為核心的小型衛星上太空,有興趣自行搜一下,知乎上也有相關討論


不邀自來。

先說結論,不行。

高輻射環境對集成電路的影響主要有兩個方面,一般我們稱為單粒子效應和總劑量效應,分別對應著輻射環境中的瞬態影響和積累影響。

單粒子的影響主要是指太空中的高能離子對集成電路中單個點狀態的影響,可能會引起閂鎖效應(瞬態電流過大引起器件損傷)或「打翻」(邏輯門狀態錯誤,可以通過刷新狀態規避)等。

總劑量主要指太空中各種帶電離子對電荷和電平的影響,主要是多個離子的積累對電平影響,且不局限於高能離子。

由於以上兩個效應的影響,普通晶元放到太空中是肯定有問題的,所以,航天用晶元是要進行特殊設計的,這個特殊設計成為「加固」。

當然,不排除某些商用晶元很strong,放在太空中也沒問題,但是這就像20噸的載重汽車拉了100噸的貨物,這風險基本上是沒有人能承擔和負責的。


智能手機這樣的普通電子設備在太空工作主要面臨四個困難:

  • 高能輻射
  • 高頻振動

  • 溫度瞬變

  • 真空失重

  • 調皮的氧原子

高能輻射可能會使電子比特隨機反轉。現代的軟體系統是不允許用戶隨意修改內存中任意區域的內容的,而高能輻射下的電子反轉是隨機的。一旦造成關鍵區域內的數據損壞,可能導致系統宕機且永遠無法再次啟動。

火箭發射升空的過程中會產生高頻振動,在不同的振動範圍內形成諧波,而且會持續很長時間。許多商用電子設備在這種環境下不能維持多長時間。硬體電路、外殼、固定裝置都可能發生破裂,使之停止工作。

溫度變化主要取決於是否暴露在陽光輻射下。普通的電子設備在高溫中持續工作是很危險的,同樣的,在極低溫下也會產生很多問題。普通集成電路的額定工作溫度是-40℃~70℃,真正的航天用電路產品要能承受極端的溫度。

真空環境對於有些電子裝置是災難性的,空間中的一個小口袋會成為一個小型的壓力容器。航天設備必須經過真空評估,避免意外升壓和潛在的溢流爆炸。

太空艙內是有氧原子的,但是在太空環境中會顯示出強烈的金屬活性。各種金屬都是不推薦在太空中直接暴露在空氣或是真空中的,必須覆以相應塗料。否則壽命也不會太長。

部分內容翻譯自:How would everyday electronics behave in space? : ask science

答主比較懶,在沒有專業辭彙積累的情況下還沒去查閱相關資料,逃(


會非常不穩定,內存bit反轉的概率大大增高,app出錯、整機死機等情況比較頻繁


太冷很多元件不工作


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