Wraz ze startem sondy ESA Jupiter Icy Moons Explorer (w skrócie JUICE) w dniu 14.04.2023, technologia IHP z Frankfurtu nad Odrą również wyruszyła w ponad miliardową podróż na Jowisza. Dwa układy opracowane w IHP należą do podstawowych elementów spektrometru Chirp Transform, opracowanego przez Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), który może określić skład stratosfery Jowisza, na przykład poprzez analizę widm. Instrument pomiarowy jest jednym z wielu instrumentów, za pomocą których mają być prowadzone szczegółowe obserwacje Jowisza i jego trzech dużych księżyców Ganymede, Callisto i Europy.
W zastosowaniach kosmicznych, oprócz odporności na promieniowanie, ważne jest zmniejszenie rozmiarów, wagi i zużycia energii przez poszczególne elementy. Maleńkie układy scalone pozwalają udoskonalić spektrometr opracowany w MPS w porównaniu z jego poprzednikiem. W IHP zaprojektowano i wykonano obwód generatora chirp w autorskiej technologii SiGe BiCMOS 0,13 µm. Generuje on sygnał chirp, który jest niezbędny dla funkcjonalności spektrometru. Cyfryzacją, obliczaniem i przechowywaniem wartości mocy widmowej zajmuje się inny układ: dwukanałowy przetwornik analogowo-cyfrowy został zaprojektowany we współpracy z Instytutem Inżynierii Komunikacji Elektrycznej i Optycznej Uniwersytetu w Stuttgarcie. „Nasza praca w ciągu ostatnich lat wnosi istotny wkład do spektrometru, a tym samym do osiągnięcia celów całej misji JUICE” – mówi kierownik projektu IHP dr Philip Ostrovskyy. Naukowcy z działów Circuit Design i System Architectures pracowali wspólnie z ekspertami z działu technologicznego IHP. „Układ taki jak ten jest zawsze efektem współpracy, zarówno w ramach IHP, jak i z partnerami i klientami” – wyjaśnia ekspert.
Dyrektor naukowo-techniczny IHP, Prof. Dr. Gerhard Kahmen, podkreśla znaczenie rozwoju: „Obwody i ich zastosowanie w ważnym przyrządzie pomiarowym dla międzyplanetarnej misji kosmicznej są wybitnym rezultatem naszego instytutu. Przyczyniają się one w znacznym stopniu do ustanowienia IHP jako partnera w zakresie technologii odpornych na promieniowanie.” W końcu nie jest to pierwszy raz, kiedy technologia IHP została wykorzystana w przestrzeni kosmicznej. Frankfurcki instytut badawczy od lat rozwija układy odporne na promieniowanie i oferuje je w ramach usługi MPW.
Dalsze informacje na temat misji JUICE należącej do ESA: JUICE-Mission (link zewnętrzny!)
Ilustracja 1: Chipy IHP są częścią spektrometru, który jest częścią różnych instrumentów pomiarowych JUICE i będzie badał Jowisza i jego księżyce. (Źródło: ESA | ATG Medialab))
Ilustracja 2: Do badań: układ scalony generatora chirp o wymiarach 6mm x 6mm został zaprojektowany i wykonany w IHP. Został on zamontowany w obudowie na potrzeby testu radiacyjnego. (Źródło: IHP)
O IHP:
IHP jest instytutem Stowarzyszenia Leibniza i prowadzi badania i rozwój w zakresie systemów opartych na krzemie, obwodów i technologii wysokiej częstotliwości, w tym nowych materiałów. Opracowuje innowacyjne rozwiązania dla takich obszarów zastosowań jak komunikacja bezprzewodowa i szerokopasmowa, bezpieczeństwo, technologia medyczna, Przemysł 4.0, mobilność i podróże kosmiczne. IHP zatrudnia około 350 osób. Posiada linię pilotażową do rozwoju technologicznego i przygotowania szybkich obwodów w technologiach SiGe BiCMOS 0,13/0,25 µm, zlokalizowaną w clean roomie o powierzchni 1500 m² DIN EN ISO 14644-1 3.