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Responsable: Servando Espejo Meana / José Miguel Mora Gutiérrez
Tipo de Proyecto/Ayuda: Plan Estatal 2013-2016 Retos - Proyectos I+D+i
Referencia: ESP2014-54256-C4-4-R
Fecha de Inicio: 01-01-2015
Fecha de Finalización: 31-12-2016

Empresa/Organismo financiador/es:

• Ministerio de Economía y Competitividad

Socios:

• Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (José Antonio Rodríguez Manfredi)
• Universitat Politècnica de Catalunya (Luis Castañer Muñoz)
• Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (Ignacio Arruego Rodríguez)

Equipo:

• Equipo de Investigación:
  • Joaquín Francisco Ceballos Cáceres
  • Antonio Ragel Morales
• Equipo de Trabajo:
  • Luis Carranza González

Contratados:

• Investigadores:
  • Luis Carranza González
  • Samuel Sordo Ibáñez

Resumen del proyecto:

El subproyecto SMMEI tiene dos grandes objetivos específicos dentro del proyecto coordinado M3EC.

El primero de ellos es contribuir al desarrollo de la microelectrónica del sensor de viento incluido en el instrumento espacial MEDA, a desarrollar en el marco del proyecto coordinado para la misión Mars2020 de NASA. El equipo de investigación del subproyecto, con experiencia previa en el diseño y testado de ASICs de señal mixta para aplicaciones espaciales, apoyará las tareas de especificación, selección del proceso de fabricación (foundry), diseño, validación, calificación, e integración en el instrumento final.

El segundo objetivo se centra en el diseño y calificación de un ASIC de señal mixta, en este caso para la electrónica de una versión evolucionada del sensor de irradiancia solar SIS desarrollado por el Departamento de Cargas Útiles de INTA, orientado a la carga útil de la misión Exomars 2018. Las tareas de este segundo objetivo incluyen, como en el primero, la participación en los procesos de especificación, validación, calificación, integración en el instrumento final, y calibración del sistema. Pero en este caso, el diseño y testado del ASIC recae directamente en el equipo de investigación. Para ello, se seguirán las pautas y se aprovecharán la experiencia y los resultados obtenidos en diseños similares realizados en proyectos anteriores, usando una tecnología de fabricación estándar CMOS de 0.35 micrómetros ya caracterizada para su uso espacial por el equipo de investigación. En el diseño de este ASIC de señal mixta se emplearán técnicas de endurecimiento por diseño frente a la radiación (RHBD). La función del ASIC es la front-end analógico para un elevado número de señales provenientes de fotosensores, su adaptación y conversión a digital, y la transmisión de los datos mediante una entrefase digital estándar.

El uso de un ASIC dentro de la versión evolucionada del instrumento, en relación al uso de electrónica discreta, permitirá reducir el peso y el tamaño del sistema, y mejorar las prestaciones globales de sensibilidad, precisión, y consumo de potencia. Además del ASIC, será necesario diseñar diversos sistemas de testado para las pruebas funcionales de validación eléctrica, para las de resistencia a la radiación (tanto TID como SEEs), de bajas temperaturas, y las pruebas de vida.

En lo referente al primer objetivo, la participación en el proceso de desarrollo de la electrónica integrada del sensor MEDA aumentará las garantías de éxito del proceso, ayudando a la detección temprana de debilidades y posibles dificultades, y permitirá al equipo investigador observar de primera mano el proceso de validación, calificación, y aceptación final del ASIC por parte de JPL/NASA, facilitando futuras colaboraciones.

Finalmente, el subproyecto persigue un objetivo global de afianzamiento de capacidades de diseño microelectrónico para espacio a nivel nacional. Las tecnologías involucradas han sido identificadas como críticas a nivel europeo, y engloban a la microelectrónica, electrónica discreta, materiales avanzados de encapsulado y mitigación de los efectos de la radiación en los sistemas electrónicos. En resumen, el objetivo de fondo es generar en el ámbito nacional una serie de recursos maduros y de altas prestaciones que permitan desarrollar instrumentos espaciales demandados por la comunidad científica nacional e internacional, o en otros ámbitos tradicionalmente ligados al espacio como los de Seguridad y Defensa.