Lesen Sie hier, wie wir zusammen mit NASA und Branchenführern nach dem neuen Standard QML-P strahlungsresistente Kunststoffgehäuse für Weltraumelektronik entwickeln, um Weltraummissionen mit Strom zu versorgen. Der Fokus liegt dabei auf Größe, Gewicht und Leistung.
Neugier und Innovation treiben die Erforschung des Weltraums voran, aber hinsichtlich Größe, Gewicht und Leistung gibt es immer strengere Vorgaben. In Entwicklungen für die Raumfahrt haben Fehler, wenn überhaupt, nur sehr wenig Platz. Die durch staatliche und private Akteure betriebene Erforschung des Weltraums in der Erdumlaufbahn und darüber hinaus schreitet voran und erfordert laufende Zusammenarbeit und Verbesserungen.
Unser Unternehmen hat kürzlich zusammen mit der NASA und anderen Fachleuten aus der Branche federführend einen neuen Standard für Kunststoffgehäuse entwickelt, der als Qualified Manufacturers List Class P bezeichnet wird (Liste der qualifizierten Hersteller Klasse P), kurz QML-P. Elektronik im Raumfahrteinsatz muss die in der QML festgeschriebenen staatlichen Anforderungen erfüllen. Das Spektrum umfasst dabei strahlungstolerante bzw. strahlungsresistente Bauelemente mit Gehäusen aus Keramik oder Kunststoff. Durch die QML ist gewährleistet, dass die Bauteile auch unter den harten Bedingungen des Weltraumeinsatzes wie vorgesehen funktionieren.
„Der Gehäusestandard QML-P ermöglicht den Einsatz komplexerer Rechentechnik im Weltraum. Satelliten und andere Raumfahrzeuge können beispielsweise Daten selbstständig verarbeiten und im Orbit Entscheidungen treffen, anstatt die Daten zurück zur Erde zu funken“, erklärt Javier Valle, in unserem Unternehmen Produkt Line Manager für den Bereich Weltraum. „Mehr Datenverarbeitung erfordert auch mehr Leistung. Mit unserem Portfolio für QML-P steigern wir den Wirkungsgrad der Stromversorgung und machen das Gesamtgehäuse gleichzeitig kleiner, sodass die Leistungsdichte am Ende größer ist.“
Die QML mit ihren zahlreichen Klassen dient dazu, die Designs vorhersehbar zu machen und sie entsprechend den staatlichen Anforderungen qualifizieren und zertifizieren zu können. Mit der Erweiterung unseres Wissens und den Erfahrungen durch neue Anwendungsfälle werden neue Standards wie die Klasse P eingeführt. Der Standard QML-P ermöglicht den Einsatz strahlungsresistenter Kunststoffe für das Power-Management, Prozessoren, Kommunikationseinrichtungen und superschnelle integrierte Schaltkreise in Satelliten, Rovern und anderen Raumfahrzeugen.
Mit Kunststoff die Raumfahrt beschleunigen
Keramik erfüllt zahlreiche Vorgaben der US-Regierung und war daher häufig der Werkstoff der Wahl. Hersteller von Weltraumelektronik im Keramikgehäuse haben integrierte Schaltkreise (IC) nach der Qualifikation QML-V auf den Markt gebracht.
QML-P ist die erste vergleichbare Norm für strahlungsresistente Kunststoffgehäuse.
Frühe Normen für Kunststoffgehäuse stießen vor allem in puncto Ausgasen an ihre Grenzen. Beim Ausgasen treten unter den harten Temperatur- und Vakuumbedingungen im Weltraum organische Verbindungen aus, die sich auf der Elektronik niederschlagen und diese schädigen können. Dies kann so weit gehen, dass Raumflüge aufgrund des Ausgasens unterbrochen oder ganz und gar abgebrochen werden müssen.
Dank moderner Herstellungs- und Prüfverfahren konnten die Folgen des Ausgasens sowie andere Probleme in Zusammenhang mit den Umgebungsbedingungen im Weltraum beseitigt werden. Diese Verbesserungen sind von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich, sodass die Weltraumunternehmen ohne einen einheitlichen Standard nicht sicher sein können, ob die neuen, unbekannten Technologien auch zuverlässig sind.
Nachdem wir von Kunden wiederholt gehört hatten, dass die Branche einen QML-Standard für Kunststoffgehäuse benötigte, stellte unser Unternehmen eine Gruppe von knapp 40 Fachleuten aus Branchen- und Standardisierungsgremien zusammen.
Mit TI in die Zukunft
Weltraumunternehmen können ab sofort problemlos von strahlungstoleranter Elektronik aus unserem Portfolio weltraumtauglicher Kunststoffe zu einer strahlungsresistenten Version nach QML-P aus unserem Sortiment wechseln. Dank Pinkompatibilität sind dabei keine Änderungen an der Hardware notwendig.
Das Angebot von TI nach QML-P umfasst Lösungen für die gesamte Stromversorgung (EPS) von Raumfahrzeugen, von Solarpanels bis zur Point-of-Load-Stromversorgung, und das Portfolio wächst weiter.
Die Entwicklung für die Raumfahrt hält mit dem Fortschreiten der Erforschung des Weltraums für uns Möglichkeiten bereit, die so grenzenlos sind wie das Universum selbst. Wir blicken auf mehr als sechs Jahrzehnte Erfahrung in der Schaffung von Lösungen für die Raumfahrt zurück und freuen uns darauf, gemeinsam mit Ihnen die nächste Grenze zu überschreiten.
