スマートフォンは火星で動作しますか?

目次:

ビデオ: スマートフォンは火星で動作しますか?

Отличия серверных жестких дисков от десктопных
ビデオ: BALMUDA Phoneキタァァァーー!コレがバルミューダ…!色々不安すぎるスマホ爆誕ww【開封レビュー】 2023, 2月
スマートフォンは火星で動作しますか?
スマートフォンは火星で動作しますか?
Anonim

私たちは火星探査について絶えず書いていますが、それほど昔のことではありませんが、ある読者がコメントで、普通のスマートフォンが火星で機能するかどうかについて、一見単純な質問をしました。少し考えてみたところ、編集部の私たちは、隣の惑星の状態が地球の状態とあまりにも異なっているので、答えるのはそれほど簡単ではないことに気づきました。しかし、私たちは試してみます。

Image
Image

低圧

地球が一般的にほとんどの天体と異なる主なパラメータの1つは、大気圧です。火星では、それは顕著な大気を持っているのでゼロではありませんが、それでも私たちが慣れているよりもはるかに低いです:地球の約0.6パーセントまたは600パスカル。低圧はいくつかの方法でスマートフォンに影響を与える可能性があります。

いくつかの要因はかなり明白ですが、重要ではありません。たとえば、空気密度が低い場合、マイクとスピーカーはおそらく機能し続けますが、音の受信と再生には効果がありません。つまり、スピーカーの音は静かになります。

ただし、圧力はバッテリーなどの重要なコンポーネントにも影響を与える可能性があります。 2012年、NASAは低圧条件下でリチウムイオン電池をテストしました。「テスト対象」の1つはiPadの電池で、スマートフォンの電池と大差ありません。膨潤し、圧力を上げた後は通常の状態に戻りますが、数時間低圧にすると容量が約3分の1に減少します。そのため、火星のスマートフォンはより頻繁に充電する必要があります。

Image
Image

iPadのリチウムイオン電池の低圧テスト。最初のグラフの条件は、火星の大気にほぼ対応しています。

低圧のもう1つの非自明な結果は、すべてのスマートフォンに当てはまるわけではなく、一部の強力で高価なスマートフォンにのみ当てはまります。それらは、冷却のために銅のストリップヒートシンクを使用しませんが、チューブまたは厚い長方形のプレート(ここのように)の形の密閉された蒸気チャンバーを使用します。チューブ内に少量の水またはその他の液体があります。プロセッサが激しい計算負荷にさらされると、大量の熱が発生してその一部がチューブに放出され、液体が蒸発してチャンバーの他の部分に移動し、そこで冷却および凝縮します。

多くの場合、これらのチューブは沸点を下げるために減圧を使用します。さらに、内部の壁には小さな構造があり、その間に毛細管現象により凝縮水が高温領域に戻ります。火星への減圧によって管が破裂する可能性は低いですが、作動温度と効率が大幅に変わる可能性があります。

それほど寒くない

火星はまた、その低温において地球とは異なります。地球と同じように、極と赤道では大きく異なりますが、将来の遠征で最も厳しい条件を選択する可能性は低いため、キュリオシティローバーが現在稼働している赤道に近い場所を次のように見なすことができます。基礎。彼の仕事中に、彼は摂氏+6度から-68度までの温度を記録しました。これは、地球の温度と完全に一致しています。低い値は、ヤクートの温度記録に対応しています。

火星の将来の植民者が記録的な低温の間に着陸し、約-70度の氷点下の温度に直面する可能性は低いです。高温では、最新のスマートフォンはシベリアと同じように機能しますが、主にバッテリーの問題に直面します。温度が下がるとリチウムイオン電池の内部抵抗が大きくなり、プロセッサが大電流を要求すると、電池が負荷に対応できなくなり、スマートフォンの電源が切れてしまうことがあります。同じ理由で、Appleは数年前に古いバッテリーを搭載したiPhoneの電力を意図的に下げました。

一方、火星の大気の密度が低いため、対流によってスマートフォンから熱をゆっくりと除去し、それによってこの影響を部分的に補償します。

放射線

火星に対する最も微妙な主要な脅威は放射線です。大気のおかげで、火星の表面のレベルはオープンスペースよりも著しく低くなっていますが、たとえばISSの低軌道の約3倍です。このため、スマートフォンのチップには常に高エネルギー粒子の流れが照射され、その一部が二次粒子を形成し、その結果、トランジスタやメモリセルがパラメータを変更して誤動作を引き起こす可能性があります。

通常、これらの影響から保護するために、強化されたトランジスタ絶縁と変更されたマイクロ回路構造を備えた耐放射線回路、およびソフトウェア保護、たとえばノイズ耐性コードが使用されます。スマートフォンは従来のチップを使用しているため、確かに放射線の影響を受けやすく、故障する可能性があります。しかし、これは、宇宙船を離れた直後にデバイスが故障することを意味するものではありません(宇宙線の流れの中で火星への輸送の問題を巧みに省略します)。

これは、少なくともPhoneSatプロジェクトによって証明されています。このプロジェクトでは、NASAがいくつかのcubesatを軌道に送り、NexusOneとNexusSのスマートフォン、およびArduinoボードを実行しています。一般的に、プロジェクトは成功し、衛星は軌道から写真を送信して1週間動作することができました。

Image
Image

スマートフォンで撮影した衛星フォンサットの写真

カメラ

しかし、スマートフォンに優れたカメラが搭載されていて、火星でも動作する場合でも、地球と同じ写真を撮ることはできません。第一に、放射線がプロセッサを壊さない場合、カメラマトリックスに明るいマークが確実に残ります。第二に、近年、メーカーは、ホワイトバランスを設定するためにシーン上のオブジェクトを識別するためのニューラルネットワークアルゴリズムを含む、多数のアルゴリズムでカメラを補完し始めています(これについては、私たちの資料「視力数学」から詳しく知ることができます)。 。ローバーからの画像の色補正の必要性を考えると、そのようなタスクの訓練を受けていないスマートフォンは、見慣れた地上の風景に色をシフトする可能性があります。

そして、霜、圧力、放射線がスマートフォンを台無しにしないのであれば、火星のほこりの悪魔によって手からノックアウトされる可能性があります。

トピックによって人気があります