Operación de IC en satélites

¿Cómo funcionan los circuitos integrados en los satélites? ¿La temperatura en el espacio no es de 3K? ¿Cómo gana el silicio suficiente energía para tener suficientes electrones libres a temperaturas tan bajas para comportarse como un semiconductor y no como un aislante? ¿Se calientan los circuitos integrados?

Un satélite que está expuesto a la luz solar directa, en órbita terrestre, puede alcanzar temperaturas de +122 ° C. Cuando está a la sombra llega a -180 ° C. Hay sistemas complicados de calefacción y refrigeración para mantener estas cosas funcionando. Hay calentadores para calentar cosas y radiadores térmicos para mantener las cosas frescas. El uso cuidadoso de láminas de aluminio reflectantes y mantas térmicas ayuda mucho.

En muchos casos, la electrónica se enciende en el lanzamiento y no se apaga (casi siempre). El calor de la electrónica en sí, más los efectos aislantes del vacío del espacio, podrían ser suficientes por sí solos. De lo contrario, lo que se usa depende mucho de la misión.

Punto de trivia: las grandes puertas de la bahía de carga del transbordador espacial son en realidad radiadores térmicos. Se utilizan para enfriar el transbordador mientras están en órbita. Deben abrir las puertas dentro de un cierto período de tiempo después del lanzamiento o el transbordador se sobrecalienta.

Segundo punto de trivia: los rovers de Marte tienen calentadores en sus baterías para mantenerlos calientes. Si se enfrían demasiado, las baterías podrían fallar y todo volverá a encenderse.

La temperatura en el espacio no es como la temperatura fuera de su casa. En su experiencia normal, pierde calor por conducción y convección. En el vacío, esos realmente no hacen mucho, dejando solo radiación para transferir calor.

De todos modos: la mayoría de los componentes principales tienen calentadores conectados a sus gabinetes. Uno o dos por instrumento, algunos por las baterías, el transceptor, los rastreadores de estrellas, etc. Nuestra nave espacial en órbita terrestre flota cerca de la temperatura ambiente normal, cuando las cosas funcionan bien.

El ambiente de radiación es mucho más problemático que la temperatura.