您能擁有一個基於Arduino的航天器嗎？你當然可以！ ArduSat是兩個由kickstarter資助的cubesat，最終於2013年11月從國際空間站發射升空。考慮到這一點，Arduino的表現輕鬆勝過，例如已有40多年曆史的 Apollo Guidance Computer

如果只是一次飛越任務，您的所有要求都應該是可行的。

順便說一句，阿波羅著陸點的圖像已經拍攝完畢，例如柑桔探針。

可以，但是會遇到很多問題。這些問題可以通過短期任務來克服。問題包括：

1. 輻射-降低電子設備的長期作用。
2. 單事件不正常-這可能是最大的危險，高能宇宙射線撞擊可能會導致稍有變動，可能會改變以關鍵任務方式運行的代碼。
3. 溫度-如果不仔細管理溫度，則可能會受到嚴重破壞。
4. 真空-可能不是很大的問題，但可能導致放氣，這可能會產生長期影響。5-振動-發射期間部件可能會振動。
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通常可以通過為航天器增加額外的保護來克服這些問題。但是沒有什麼特別的可以阻止Arduino用於控制航天器的，特別是短期任務。在LEO中已經證明了這一點，但是對於執行登月任務而言，輻射作用會更加嚴重。底線是可以做到的，但我不建議這樣做。

我同意Hohmannfan的回應。這個答案解決了更廣泛的衛星計算機問題。

誰需要計算機？我認為您在問題中所描述的任務沒有任何實際意義。根本不需要任何“數字計算機”。在計算方面，圖像處理和導航似乎要求很高，但這在很大程度上是因為我們習慣於由高級軟件支持的世界的想法。

我認為，從系統工程教育的角度出發，真正地逐步完成所涉及的過程並問自己“ 最基本的實現方法是什麼？”是一個很好的起點。 “ 絕對必須由船上做出什麼決定，而不是由地面指揮部來”。 60年代至80年代的任務設計者常常落在“不需要計算機”的一面。僅僅是因為此類事物的重量，性能和成本下降，我們才將其視為理所當然。

數字所有需要在衛星上做出的邏輯決策原則上可以由分立邏輯門製成。關於何時創建這樣的“數字有限狀態機”的工程判斷變得如此復雜，以至於最好用CPU /地址總線/數據總線體系結構代替它。

順便說一句，在現代意義上，分立的電子設備和“計算機”之間沒有清晰的分界線並不明顯。這篇有關 Pioneer 10的文章暗示了介於兩者之間的可能性。

該任務的許多計算是在地球上進行的，並傳遞給了探測器能夠將地面控制器在222個可能輸入的命令中最多保留五個。該航天器包括兩個命令解碼器和一個命令分配單元（一種非常有限的處理器），用於指導航天器上的操作。

模擬 此外，與漸進量有關的決策-傳感器輸出和控制迴路首先要以控制工程術語進行分析。如何實現它們又是一種設計選擇，而舊世界充滿了模擬計算機元素。後者包括ESD損壞（請參見此處）以及輻射劑量和位移損壞。一個有趣的軼事是，使用物理尺寸較小的門和開關時間的性能越來越高的計算機比它們的舊表弟更容易受到這些影響。關於ESD，航天器外殼上有電路的外圍位時，屏蔽無濟於事。設計師需要謹慎對待。

順便說一句，謝謝@uhoh提供的 link，這很有趣。

應該有可能。 ESA已經測試了一些堂兄處理器的抗輻射強度與Arduino中使用的抗輻射強度的對比，它們的效果相當好，至少對於較短的任務而言是如此。當前一些實際使用的是古老的8051體系結構芯片。

將有足夠的處理能力來進行導航，甚至還可以流出錄製的假圖片。

編輯：可以在此處找到總結ESA調查結果的簡報。

ATMega128的重離子結果

ATMega128-AU16在ISS LEO環境中具有可接受的行為。

SEL在481年中一次p>

在690年中只有一次SEU

AT90CAN128-AU16在太空應用中是不可接受的。

在許多Arduino中使用的芯片是ATMega328，是ATMega128的表親。

您不需要那麼多的處理能力或RAM即可探索空間。 Arduino比過去在航天器上使用的處理器功能強大得多。基本的Arduino是16 MHz和256 KB閃存。您可以添加大量的RAM或閃存。 阿波羅太空計劃中使用的計算機遠不及此。

Galileo 的處理器為8 MHz，而 Spirit 和 機會 是20 MHz處理器。這些探針上的代碼經過高度優化，並專門針對手頭目的而開發，可以非常有效地利用可用的計算資源。

這完全可行。

其他人涵蓋了硬件難題，但我想提及軟件難題。在arduino類處理器上很難獲得足夠的餘量（CPU和內存）。我工作過的航天器需要50％到90％的保證金，這意味著您只能使用50％到10％的處理器。餘量用於可調度性和內存清理。另一個因素是用更少的資源編寫可靠的軟件變得更加困難（因此也更加昂貴）。太簡單（無法完成您真正應該做的所有檢查）和太複雜（無法測試）之間存在細微的區別，而arduino可能更喜歡前者。

從計算角度來看，將所有算法打包在其中是可行的。但是，正如您所指出的那樣，輻射屏蔽存在問題，但是集成電路也會受到溫度的影響，因此也必須考慮適當的熱絕緣，因為它們絕對不能分級為在“惡劣”環境中運行。

我的觀點：您可以使用Arduino板，但必須重新製造以使其不符合RoHS要求，即使用Sn-Pb焊料，使用保形塗層並灌封它。從目前的情況來看，太空電子產品仍然符合RoHS規定。

您購買的Arduino板符合RoHS規定，並使用高錫/低銀焊料。在空間環境中存在的一個問題是錫晶須從焊點中生長的可能性很高，這可能會因橋接到相鄰的走線而引起短路。以前，錫晶須是一個問題。

不幸的是，這些晶須的生長和原因尚未得到很好的理解，而且任務持續時間也不是因素-它們可以隨時發生。 / p>

因此您的COTS Arduino可以隨時進行毛刺。

我認為這個項目非常困難。為了獲得阿波羅著陸點的詳細高質量圖片，您需要繞月球的軌道非常低。航天器與著陸點之間的距離必須足夠小，以獲取詳細圖片。但是由於月球的質量，那些非常低的月球軌道並不穩定。為了避免墜毀，小型航天器將需要先進的推進系統和大量燃料來進行軌道控制。導航必須極其精確，才能在著陸點上運行。沒有可用於導航的月球GPS。查找著陸點需要復雜且快速的圖像處理，才能檢測出一系列圖片中的著陸殘骸。我懷疑arduino是否具有足夠的處理能力來實時進行此圖像處理。

這也是我一直在研究的東西。這是我的想法：

使用ATMEGA328（如果足夠耐用，則使用ATMEGA16A），並具有三重冗餘，僅在原型板上使用通孔組件。如此處其他地方所述，請使用含鉛焊料。每個數字輸出的表決電路可以構建有4個邏輯門。一個錯誤計數器和看門狗電路也可以用分立的邏輯芯片來建立，以復位運行不正常的CPU。我現在正在看4000系列。在有意義的地方添加光隔離器。每個芯片頂部和底部的銅帶可能會有所幫助。

完成後，用保形塗層覆蓋整個電路板。在最敏感的組件上添加薄鋼製的RF屏蔽。在屏蔽層下方使用環氧樹脂灌封。有一些新的研究（對不起，我沒有鏈接）表明銹可能有助於使某些不需要的顆粒偏轉，因此，如果內部屏蔽層生鏽，則可能會有所幫助。

將整個物體放在壁厚至少為⅛“的鋁製/鑄造鋁製項目盒中。與外部的連接應使用GX航空連接器。使用銅或黃銅防止鋼和鋁接觸。確切地取決於您如何製作該孔以及孔周圍的空間。用灌封材料填充整個包裝盒。在包裝盒的配合表面上打磨並蓋上蓋子以保持良好的接觸，將其擰緊，然後用導電膠帶密封接縫。

它可能比您想要的要重一些，但是所有這些方法共同為它提供了生存的戰鬥機會。

編輯：

• 如果確實有關鍵任務，請使用機械繼電器代替MOSFET。
• 避免使用鼠疫之類的電解電容器。聚酯和尼龍薄膜電容器。單片陶瓷電容器“足夠好”，但通常嘗試使用較少的電容器。可能。