Componentes Eletrônicos para Uso Espacial Visão da Aplicação Issamu Muraoka (issamu@dem.inpe.br)
Programas de Satélite - CBERS -Satélite de monitoramento terrestre em cooperação com a China, início em 1988 -Lançados CBERS-1 (1999), CBERS-2 (2003), CBERS-2B (2007), 30% de participação -Próximos satélites CBERS 3 e 4 com 50% participação brasileira -Satélites de 1,5 a 2 toneladas
Programas de Satélite - PMM - Plataforma Muiltimissão em desenvolvimento, investimento 100% nacional - Satélites de classe 500 kg - Primeira missão: Obsevação da terra Amazonia-1 - Segunda missão: Satélite científico Lattes-1
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Plano INPE 2020 CBERS-3 CBERS-4 CBERS-7 CBERS-5 CBERS-6 Lattes-1 GPM Lattes-2 Amazônia-1 MAPSAR Amazônia-2 SCD Avan. (1) SCD Avan. (1)
Componentes eletrônicos para satélites - Equipamentos eletrônicos são contratados na indústria - Componentes especificados pela indústria - Componentes são adquiridos pelo Inpe (CBERS) e pela industria (PMM) - componentes adquiridos no mercado internacional - componentes com qualificação espacial - componentes tolerantes a radiação - custo de componentes eletrônicos: ~10% do custo total
Principais dificuldades relacionadas a componentes - Restrições governamentais - Longo prazo de entrega - Alto custo - Tecnologia obsoleta
Cerceamento tecnológico - Satélites utilizam componentes de alta tecnologia, que têm aplicação militar - mecanismos internacionais de controle de bens sensíveis: MTCR, TNP e outros - Regra norte-americana: ITAR, criada em 1976 para controle do US Munition List - em 1999, componentes de uso em satélites incluídas na lista de controle do ITAR - restringe exportação de componentes sensíveis para programas em que não é possível verificar sua aplicação original indicada
Problemas com o embargo - Regras variam com o tempo - Regras dependem do programa - Não há aprovação prévia
Conseqüências do embargo - Atraso no cronograma - Maior custo Desenvolvimento equipamento CBERS
Componentes embargados p/ o CBERS Item Description Supplier Solution 1 Low Frequency Filters Interpoint Upscreening pelo fornecedor 2 RF Filter K&L Microwave Alterado fornecedor europeu 3 Oscillators Vectron International Alterado fornecedor europeu 4 Oscillators Sirenza Alterado fornecedor europeu 5 Transistors de RF Eudyna Devices USA Modificação no projeto 6 Converters DC/DC Interpoint Alterado fornecedor 7 Converters DC/DC Int. Rectifier Incorporation Alterado fornecedor 8 Converters DC/DC Delta VPT Alterado fornecedor 9 Transistors MOSFET Int. Rectifier Incorporation Upscreening pelo fornecedor 10 IC digital memory PROM Intersil Inc. Alterados projeto e fornecedor 11 IC digital communication 1553 Data Device Corporation Upscreening pelo fornecedor 12 High frequency Device Teledyne Cougar Alterado fornecedor europeu 13 IC digital LVDS 031 Line driver Aeroflex Colorado Springs Alterado fornecedor europeu 14 IC digital LVDS 032 line receiver Aeroflex Colorado Springs Alterado fornecedor europeu 15 IC digital LVDM crosspoint Aeroflex Colorado Springs Alterado fornecedor europeu 16 Microcontroller 196 Aeroflex Colorado Springs Alterado fornecedor europeu
Preços e Prazos COMPONENTE CLASSIFICAÇÃO PREÇO (US$) PRAZO DE ENTREGA (SEMANAS) DIODO 1N5806 COM 2,27 STOCK JAN 10,95 16 JANTX 14,54 22 JANTXV 16,43 36 JANS 76,86 48 TRANSISTOR 2N2222 COM 0,75 STOCK JAN 2,14 16 JANTX 4,92 22 JANTXV 8,59 24 JANS 36,89 36
Obsolescência dos componentes qualificados Exemplo: FPGA - Comercial 750.000 células lógicas 1.600 MHz - Qualificado para espaço 200.000 células lógicas 600 MHz - Qualificado disponível para o INPE 11.000 células lógicas 100 MHz
Soluções Propostas (1) Upscreening de Componentes Militares - componentes projetados p/ mesmas condições ambientais - componentes não testados em radiação - atestar qualidade de um determinado lote - testes ambientais no INPE - testes de radiação: TID no IEAv, SEE (?) - desenvolvimento de metodologia no Inpe - transistores e diodos (ciclo completado) - FPGA em planejamento
Soluções Propostas (2) COTS (Commercial Off The Shelf) - tecnologia de ponta - componentes projetados para condições menos severas e de qualidade inferior - aplicação em condições ambientais compatíveis - metodologia de teste semelhante ao upscreening - a ser desenvolvido no INPE, não há recursos humanos disponível
Soluções Propostas (3) Desenvolvimento de Circuitos Integrados Radhard Nacionais - proposta em elaboração, liderada pelo CTI - definição de funções específicas - desenvolver capacitação e RH - programa multi-institucional - existem instituições nacionais preparadas
Courtesy: Guy Brasseur, NCAR, EUA Obrigado!