宇宙飛船的電子裝置通常要比市售的電子裝置滯後幾年，這有很多原因。受地球大氣和磁場的保護。常見的基於輻射的故障機制是單事件事件/翻轉（SEE / SEU），最常被認為是翻轉位，閉鎖，其中位卡在了某種狀態下，需要關斷器件電源重置，燒壞（高能量粒子（例如質子或中子）會破壞零件）和總劑量（長期暴露（而不是異常事件）會使零件退化）。隨著芯片和電路的發展以及晶體管的封裝越來越緊密，這些事件的可能性也隨之增加。

存在多種技術和測試方法可以證明電子組件在太空輻射環境中是否堅固耐用，但是這些測試非常昂貴。因此，一旦完成了零件，組件或裝配的交易，交易通常會降低性能，節省重新測試的成本，並避免完全失敗的風險。

可靠性

在地面計算機上進行維護比較容易，並且故障成本通常比航天器要低得多。地面系統也沒有像空間系統那樣嚴格的功率，大小和質量預算，這限制了可行的冗餘量。一個解決方案是繼續使用已顯示出高可靠性的零件。提高可靠性的另一種方法是執行零件篩选和進行大量的電子測試（例如烘烤以發現嬰兒的死亡率，模擬發射環境的隨機振動測試，模擬煙火事件（如整流罩拋射）的衝擊測試以及對零件進行熱真空測試）。模擬測試需要花費時間，而且成本很高，僅時間上的延遲就使大多數太空系統至少比最新的消費部件落後了一個摩爾定律。

人造衛星的建造時間

To更不用說航空電子設備了，人造衛星需要很長時間才能製造，即使完成了計算機的組裝，其餘的車輛也必須組裝和測試。對於大型航天器，這可能要花費數年的時間。

功耗

隨著時間的流逝，摩爾定律有助於提高芯片的處理能力。功率並降低功耗，但是一般來講，比較同期零件時，功能更強大的芯片會消耗更多的功率。宇宙飛船幾乎都普遍存在能源短缺的問題，因此沒有動力使用比絕對必要的耗電更大的芯片。航天器中的所有事物都是一個折衷方案：用於主飛行計算機的功率瓦特在未使用的周期內徘徊，該功率瓦特不能用於RF通信，也不能為有效載荷提供功率（當有效載荷不是通信）等。

文書工作

文書工作和流程可以像其他任何原因一樣占主導地位。航空航天工業是歷史上的高准入門檻。原因之一就是建造和發射航天器所需的人力資本，但同樣重要的是航天器中所含軟件和組件的航天遺產。太空環境比地面環境更具挑戰性，並且通常需要獨特的解決方案（對於航空電子設備，無需對流冷卻就可以散熱）是一個很好的例子。上面討論了啟動環境。組件的鑑定是現實世界中以硬件為中心的任務，但是有紙本記錄可以支持此分析，並向航天器製造商的客戶和發射提供者信心十足，該設備在上升過程中將是安全的，並且可以在空間。通過測試，分析和演示的結合證明了這一點，但是大多數關心的人並不直接見證或監督這些活動，因此他們依靠出色的文書工作來提供這種信心。一旦遇到了在小部件X上獲得買入的麻煩–如果較舊的部分仍然有效，則很難證明與為小部件Y甚至X +獲得Δ買入相關的努力。航空航天供應商（主要承包商以及貫穿供應鏈的各個環節）通常也需要採用嚴格的質量流程，即增加文書工作和流程。所有這些都減慢了創新和變革的步伐，以換取可預測性。

發射延遲

然後，一旦航天器準備就緒，就需要發射，發射可能會延誤數月甚至數年。

其中很大一部分是可靠性。 NASA 可能可能安裝了2012年生產的Intel Xeon芯片，該芯片具有驚人的強大處理能力。

但是，所使用的芯片 RAD750擁有多年的實驗和使用經驗，例如用於各種航天器中，包括：

• 深撞擊彗星追逐航天器，於2005年1月發射，首先是
• 2005年4月11日發射的XSS 11小型實驗衛星
• 火星偵察軌道飛行器，於2005年8月12日發射。
• WorldView- 1顆衛星于2007年9月18日發射，有兩枚RAD750。
• 費米伽瑪射線太空望遠鏡（原稱GLAST）於2008年6月11日發射。
• 開普勒太空望遠鏡於2009年3月發射
• 2009年6月18日發射的“月球偵察軌道飛行器”
• 2009年12月14日發射的全場紅外勘測儀（WISE）
• 太陽動力天文台， 2010年2月11日發射升空
• Juno航天器發射升空A 2011年8月5日
• 好奇號漫遊車，於2011年11月26日發射

由於自05年以來一直在使用，因此美國宇航局可以相當有信心該芯片獲勝不會因為輻射問題而失敗。

為什麼？好吧，我想說 John Besin的答案很好地總結了一下，我不會嘗試將其放在首位：

我不認為這會是的情況。如果有的話，NASA希望使用經過多年使用測試的硬件（和軟件），無論是在NASA還是整個行業。 NASA希望做的最後一件事是在不合時宜的時刻發現航天器系統中的錯誤，當您談論的設備可能需要在太空中飛行數十萬英里時，有很多不合時宜的時刻。

有人可能會認為太空飛船將處於技術的最前沿。

我完全不會這樣。如果有的話，NASA希望使用經過多年使用廣泛測試的硬件（和軟件），無論是在NASA還是整個行業。 NASA希望做的最後一件事是在不合時宜的時刻發現航天器系統中的錯誤，當您談論的設備可能需要穿越數十萬英里的空間時，有許多

您可能還會在Programmers.SE上發現這個問題有趣；

我還認為，NASA使用的規格較低的硬件比尖端的高性能硬件具有更低的功耗要求。 。例如，如果流動站不需要運行，那麼為什麼在規格較低的處理器就足夠的情況下通過為這種處理器供電來浪費空間和重量呢？

另一個重要原因是根本不需要做任何更強大的事情。地球上存在許多應用，其中可靠性比速度更重要。例如，自動售貨機包含一台簡單的計算機。您不希望這種情況崩潰並拿走您的錢。

當今計算機使用的絕大多數處理都在圖形界面中。由於沒有運行圖形界面的衛星，因此實際上並沒有太大的區別。

衛星計算機的目的是使衛星保持活動狀態，朝著正確的方向進行管理電源，並收集數據以供在地面使用。因此，他們不需要安裝千兆赫處理器，只需要成為數據管道即可。他們需要以很高的精度做到這一點。您不能去按下航天器上的電源按鈕，您需要它的系統始終無故障運行。

宇航員通常在國際空間站上使用計算機，但是這些操作非關鍵系統。只有當計算機必須對數據進行大量處理時，速度才是重要的，除了進行某些壓縮外，大多數操作仍在地球上完成。此外，大多數載有圖像的系統都具有定制的板載芯片，可幫助更快地處理圖像，從而減少了在主處理器上完成的工作。

有一種叫做“ 火箭女孩”的動漫，主人公問了同樣的問題。她得到的答案是他們只使用經典技術。隨著時間的流逝而建立起成功聲譽的技術。醫藥和通用航空也是如此。實際上，對於大多數工程分支來說都是如此，它的主要軟件工程一直使用“最新”材料。

此外， CMOS比 TTL，因此在進行輻射強化時，最好使用速度較慢的100 mhz TTL芯片，而不是速度較快的3.4 GHz CMOS芯片。

我可能已經在此處添加了一些好的答案：

• 選擇時間範圍。決定在車輛啟動前（幾年？）使用哪種硬件。因此，在發射時它可能已過時。
• 輻射硬化。通常，這些比較集中於一種或兩種陸地用途有趣的規格：例如CPU時鐘速度和RAM。儘管這些很重要，但是在輻射環境下的容錯能力比木星飛行更重要。這種容忍度會產生不利於其他規格的折衷。

• 選擇時間：航天器的設計和建造要在發射前數年進行。
• 耐振動性：航天器的發射需要耐振動的計算機系統，即使在建造時所選的處理器（即使是最先進的）也會被發射時間所掩蓋。許多新的處理器在設計時尚未評級。
• 抗輻射性：與較大的電路相比，較小的電路更容易受到輻射引起的誤差的影響。大多數更先進的處理器使用較小的電路來減少能源成本，熱負荷和操作週期時間。價格一旦專利到期就會明顯下降。
• 需求不足：並非所有衛星都需要高度可靠的處理解決方案。相當於幾個高端linux工作站...這包括JSC和Cape Kenedy的大型機。阿波羅號上的車載計算機與許多數字手錶一樣強大。 （總內存為80kB；對於ROM，每個內存為37kB字，每個2B，再加上2K字RAM。）它以1 MHz的速度運行，相當快。我已經購買了20美元的計算器，其規格比AGC更好。
  大多數衛星的任務都可以在較舊的處理器上可靠地運行，而不會損害任務。

與航空技術一樣，航空業也會發生同樣的事情。主要因素將是可靠性，“硬度”和開發時間框架，但是還有其他考慮因素。

任何生命攸關的系統都必須是可信賴的，如果您無法修復該問題，它會破裂（就像機器人太空探測器一樣），可靠性也變得至關重要。事物存在的時間越長且積累的經驗越多，那麼它就可以被信任。而且，系統越複雜，驗證所有“工作部件”是否按其應有的工作就越困難。最新技術始終在推動一種形式或另一種形式的界限，挑戰了可以做的事情的極限。這可能會使事情陷入災難的邊緣，而當生命不斷惡化時，這並不是一個好地方。新型計算技術總是比替代的技術更複雜（更複雜），從而使驗證/驗證更加困難。車輛本身會為自己的某些零部件創造嚴酷甚至極端的環境。在不對可靠性提出任何挑戰的情況下，很難構建可在溫度，衝擊/振動，EMI，輻射等條件下工作的電子組件和系統。

從最初的設計到“首次發射”的新飛機或太空系統，子系統（包括使用計算機的子系統）的設計必須在此過程中的某個時刻凍結。計算機技術的發展速度快得多，因此設計被凍結在可信賴的範圍內（也許已經過時了），並且計算機技術在飛機或火箭飛行之前就走得更遠。

這確實不是一個明智的選擇嘗試以其他方式進行操作的事情。當您的生活處於平衡狀態時，擁有一個舊的，簡陋但可靠的系統要比新的，時髦的但還沒有得到充分證明的系統好得多。

我建議聽播客，這一集非常有趣。