satélites / fuente de alimentación

[gabriel]

¿Por qué los satélites artificiales usan placas solares?
Para evitar la intensa radiación electromagnética supongo que se deben configurar como una jaula de Faraday. Si es así ¿Por que no aprovechan todo el espectro electromagnético solar inducido en la jaula? En lugar de cargar con esas grandes placas.

[rym]

¿Por qué los satélites artificiales usan placas solares?

Es una buena idea, las baterías son pesadas y se gastan, pero el sol brilla bien allá arriba.

Para evitar la intensa radiación electromagnética supongo que se deben configurar como una jaula de Faraday. Si es así ¿Por que no aprovechan todo el espectro electromagnético solar inducido en la jaula? En lugar de cargar con esas grandes placas.

El Sol tiene una temperatura superficial de unos 6500 K, creo. A esa temperatura, el máximo de emisión está en la banda visible. Sin duda el Sol emite también en longitudes de onda más largas, como las microondas, pero mucho menos.

En el caso de las llamaradas solares, se emiten partículas con masa, capaces de "agujerear", por tanto una jaula de Faraday no serviría de mucho. Es mi humilde opinión.

[gabriel]

Sin jaula de Faraday los circuitos se destruirían por tensiones inducidas
No quiero decir que la jaula sirva para evitar las partículas con masa, creo que para eso usan la película de oro que según dicen es de suficiente densidad para evitar los “agujeros” y mantener una vida útil en la electrónica.
.
Me refiero a que si la radiación x por ejemplo es de una longitud de onda mas baja que la visible y por ello mas energética, se podría utilizar la energía inducida por esta y no exponer las delicadas placas solares la partículas con masa
Además por falta de la opaca película de oro no cuadra que permanezcan vivas tanto como la electrónica interior protegida por la película y la jaula que esta película forma.

Dicho de otra manera las partículas con masa capaces de agujerear debieran agujerear las placas fotovoltaicas que carecen de escudo, por ser este, opaco a la visible

Las radiaciones ionizantes son capaces de crear la termosfera, una capa de +-520km a 1000ºC, si son capaces de crear y mantener esa capa en la atmósfera, también en mi humilde opinión, parece que debieran poder alimentar un aparato electrónico.

[sartie]

Sin jaula de Faraday los circuitos se destruirían por tensiones inducidas
No quiero decir que la jaula sirva para evitar las partículas con masa, creo que para eso usan la película de oro que según dicen es de suficiente densidad para evitar los “agujeros” y mantener una vida útil en la electrónica.
.
Me refiero a que si la radiación x por ejemplo es de una longitud de onda mas baja que la visible y por ello mas energética, se podría utilizar la energía inducida por esta y no exponer las delicadas placas solares la partículas con masa
Además por falta de la opaca película de oro no cuadra que permanezcan vivas tanto como la electrónica interior protegida por la película y la jaula que esta película forma.

Dicho de otra manera las partículas con masa capaces de agujerear debieran agujerear las placas fotovoltaicas que carecen de escudo, por ser este, opaco a la visible

Las radiaciones ionizantes son capaces de crear la termosfera, una capa de +-520km a 1000ºC, si son capaces de crear y mantener esa capa en la atmósfera, también en mi humilde opinión, parece que debieran poder alimentar un aparato electrónico.

Supongo que al final será la respuesta más simple, es decir, en la Tierra no hemos desarrollado la tecnología para aprovechar la energía de los rayos x, habria que ponerse a buscar semiconductores con un gap tan grande como la energía de un rayo x y supongo que ya no seria semicondutor, si no mas bien aislante.

[asegade]

Los satélites normales (de costo medio) tienen un período de vida y luego caen a la tierra. Ninguna masa es suficiente para generar empujes correctores indefinidamente.
Además los semiconductores se van destruyendo con la radiación.
Además está la probabilidad de recibir un pedrusco que lo inutilice (para esto basta con que la puntería sea tal que anule alguno de sus colectores solares).
El espacio es un medio hostil, y la ingeniería hace lo que puede con él. Una buena dosis de suerte puede hacer que un satélite funcione hasta el final de sus días.
Por ahora solo se han reparado satélites que representan inversiones muy grandes, como el Hubble. Por eso los satélites se usan ininterrumpidamente, pues no sabemos a ciencia cierta o de manera absoluta, cuánto durarán.

Saludos

[gabriel]

¿no es todo el espectro electromagnético capaz de inducir electricidad?
Si el cuerpo del satélite se blinda a las partículas y a la radidación, ¿como se blindan las placas fotovoltaicas siendo el blindaje opaco?

[sartie]

¿no es todo el espectro electromagnético capaz de inducir electricidad?

Todas las ondas electromagneticas tienen campo electrico, pero la forma de funcionar las celdas fotovoltaicas es distinta. Lo que hace es aprovechar que justo en el nivel de fermi del silicio existe un gap, esto es, hay un salto energetico entre el ultimo estado con electrones y el siguiente. esta diferencia de energia coincide con el espectro luminico de modo que cuando un foton incide en la superficie este suministra energia suficiente a un electron para promocionar al siguiente estado vacio que resulta ser una banda de conduccion, es decir, cuando llenas esa banda con electrones el material se comporta como metal y por tanto puedes "recoger" todos esos electrones en un circuito generando una corriente.
Por tanto lo principal es encontrar un material cuya distancia entre su ultimo estado ocupado y su banda de conduccion sea acesible a la radiacion que quieras.

[gabriel]

A ver si lo he entendido bien
A una placa fotovoltaica no le afectan las partículas con carga, por que el gap (por decir que haya gap) es millones de veces mayor al de un circuito integrado al que si le afectan las partículas.
Las placas solares en los satélites, tampoco necesariamente deben generar corrientes inducidas por que pueden estar apantalladas, estas placas solares son entonces innecesarias por que las corrientes inducidas en la jaula de Faraday que forma el escudo del cuerpo del propio satélite, pueden ser almacenadas en condensadores.

Falta saber la intensidad de la radiación, con decir que sea capaz de formar la termoesfera no es suficiente.

La presencia de placas solares nos hace a la idea que el entorno no es tan hostil, justo al contrario de la idea que nos da la presencia de 500 y pico kilómetros de capa atmosférica ionizada.

[sartie]

A ver si lo he entendido bien
A una placa fotovoltaica no le afectan las partículas con carga, por que el gap (por decir que haya gap) es millones de veces mayor al de un circuito integrado al que si le afectan las partículas.

No soy un experto en esto pero si quieres que un semiconductor conduzca tienes que superar ese gap, en cambio no ocurre lo mismo con los conductores que forman parte del circuito integrado.
Supongo que el problema de no usar unicamente las corrientes inducidas se debe a que estas son de cualquier amplitud y frecuencia y supongo que los circuitos no lo aguantarian.