Nederlandse ruimte-elektronica doorstaat Marstest
Speciale microchips, ontwikkeld door SRON voor een missie naar Mars, hebben een nagebootste reis naar de rode planeet met succes doorstaan. ‘De stralingsniveaus die voor normale elektronica vernietigend zouden zijn, hebben onze chips nauwelijks aangetast’, aldus projectleider Martijn Smit, die verwacht later dit jaar een volledig functionele chip voor de nieuwe Europese Marsmissie ExoMars op tafel te kunnen leggen. Op 19 en 20 maart vindt in Veldhoven een symposium plaats waar wetenschappers deze en andere Nederlandse bijdragen aan planeetonderzoek bespreken.
Het kan rommelen op Mars. De lawines die de NASA-ruimtesonde Mars Reconnaissance Orbiter onlangs fotografeerde hadden waarschijnlijk een Marsbeving of een meteorietinslag als oorzaak. Maar echt gemeten zijn deze trillingen in het Marsoppervlak nog nooit. Toch kunnen dit soort metingen ons veel leren over het inwendige van Mars en daarmee over de ontstaansgeschiedenis van de planeet. ‘In tegenstelling tot de aarde heeft Mars nauwelijks een atmosfeer en veroorzaakt de kern geen magneetveld’, vertelt Smit. ‘Seismische metingen kunnen meer inzicht geven in de samenstelling van de kern van Mars. Mogelijk geven ze een antwoord op de vraag waarom Mars geen magneetveld heeft en of er een relatie is met het ontbreken van een atmosfeer die leven aan het Marsoppervlak mogelijk maakt.’
Daarom wordt de toekomstige Marsmissie ExoMars van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA volgens de huidige plannen uitgerust met een seismometer, een instrument dat trillingen in het Marsoppervlak kan meten. En de eisen die wetenschappers aan het instrument stellen liegen er niet om. ‘De seismometer op ExoMars moet grote en kleine, sterke en zwakke, en snelle en langzame veranderingen in het Marsoppervlak kunnen meten, en dan ook graag met de grootst mogelijke precisie’, zegt Martijn Smit. De chips die SRON ontwikkelt moeten deze signalen van de seismometer zonder enig verlies aan informatie omzetten in digitale signalen, die uiteindelijk naar de aarde gezonden worden.
Hoewel chips voor allerlei toepassingen ook commercieel verkrijgbaar zijn, komt er bij de chips voor een interplanetaire ruimtemissie als ExoMars meer kijken. Smit: ‘De chips die wij ontwerpen moeten extreem nauwkeurige metingen kunnen verwerken. Dat maak je alleen maar mee in het ruimteonderzoek. Daarbij moet de elektronica ook nog eens de reis naar Mars kunnen overleven en op Mars kunnen werken.’
Space Qualified
Het is vooral de agressieve kosmische straling waar de apparatuur onderweg aan bloot staat die een bedreiging vormt voor ruimte-elektronica. Op aarde worden we beschermd tegen deze straling door de atmosfeer en door het magneetveld van de aarde. In de interplanetaire ruimte zou de straling die vrijkomt bij bijvoorbeeld een uitbarsting op de zon funest zijn voor normale aardse elektronica. ESA accepteert alleen apparatuur die honderd procent space qualified is.
Dus stelden Martijn Smit en elektronisch ingenieur Rob Wolfs de SRON-chip in de stralingskamer bloot aan een stralingsdosis gelijk aan wat hij op zou doen na een ruimtereis van 9 maanden en een werkzame periode op Mars van 5 jaar. De chips van SRON hielden het uitstekend. ‘Dat betekent dat we gewoon heel goed op de rit zitten richting Mars’, aldus Martijn Smit. ‘We ontwikkelen de chip nu verder en hopen hem in september precies zo te hebben zoals hij op ExoMars zou kunnen.’
Bij de ontwikkeling van de Mars-chips zijn ook de bedrijven Xensor Integration en Axiom IC betrokken. Tot nu toe heeft SRON dit werk uit eigen middelen gefinancierd, aangevuld met subsidies vanuit het Nederlands Instituut voor Vliegtuigontwikkeling en Ruimtevaart (NIVR). SRON verwacht de verdere ontwikkeling en productie te kunnen realiseren met financiële ondersteuning van de overheid.
Het symposium "Planetary Exploration and Extraterrestrial Habitats of Life" vindt op 19 en 20 maart plaats in het Congrescentrum Koningshof te Veldhoven. Het wordt georganiseerd door het Nationaal Platform Planeetonderzoek, in 2004 opgericht door SRON en het NIVR. Het symposium is ook toegankelijk voor vertegenwoordigers van de media na aanmelding bij Jasper Wamsteker, j.a.wamsteker@sron.nl, 030 2538593. Meer informatie is te vinden op www.planeetonderzoek.nl.
