Entwicklung einer Deep-Space-Elektronik für ein optisches Instrument zur Venus-Kartierung

Abstract

Das DLR-Institut für Weltraumforschung Berlin entwickelt ein optisches Instrument für zwei Missionen zur Venus: die NASA/JPL-Mission VERITAS und die ESA-Mission EnVision.

Das baugleiche Instrument auf beiden Missionen dient der Messung und Kartierung der Oberflächenemissivität. Die Hauptherausforderung für die Entwicklung besteht darin, trotz unterschiedlicher Anforderungen von NASA und ESA sowie verschiedener Missionsbedingungen ein identisches Design zu realisieren und somit die aufwändigen Qualifikationstests an nur einem Modell durchführen zu müssen.

Die beiden Raumfahrt-Agenturen haben umfangreiche Ansprüche an Bauteilqualität, Leiterplattenherstellung und Bestückung, die deutlich über kommerziellen oder New-Space Anwendungen liegen. Seit dem Start der Entwicklung der Elektronik in 2022 musste das Herzstück des Instrumentes, der Detektor, aufgrund von Problemen bei Strahlungstests ausgetauscht werden. Ebenso wurde der FPGA und der galvanisch getrennte DC/DC-Wandler ersetzt.

Derzeit befindet sich das Projekt im ersten Design-Review durch beide Agenturen, bei dem das Design mit Simulationen und Testergebnissen überprüft und die Bauteilauswahl festgelegt wird. Lange Lieferzeiten von Bauelementen und eine knappe Auswahl an möglichen PCB-Fertigern und Bestückern erschweren die Entwicklung und verzögert die Fertigstellung.