Det finns både billigare och tåligare elektroniska kretsar att använda i rymden än de som används i dag. Det har vinnarna av årets Lilla Polhemspriset kunnat visa.
Så kallade FPGA – Field Programmable Gate Array – är elektroniska kretsar som blir allt vanligare att använda i satelliter. FPGA-kretsarna är flexibla och går att programera om, men är också känsliga för den joniserade strålningen som elektronik utsätts för i rymden. Fredrik Brosser och Emil Milh är två ingenjörer från Chalmers som i sitt examensarbete har utvärderat den här typen av kretsar.
– Vi har studerat hur bra kommersiella FPGA:er, det vill säga sådana som används för elektronik på jorden, lämpar sig för rymdapplikationer. Det finns strålningssäkra FPGA:er som redan används i rymden, men dem är mycket dyrare och har längre kapacitet. Därför undersökte vi om man kan använda kommersiell FPGA i rymden.
Hur gick undersökningen till?
– I vårt arbete har vi tittat på olika metoder som man kan använda för att göra kommersiell FPGA strålningssäker och hur säker respektive metod blir. Det har vi gjort genom att bygga en testplattform på en Virtex 5, som är en typ av FPGA-krets. Eftersom vi inte kunde stråla vår FPGA med riktig strålning fick vi simulera strålningens effekter genom att själva sätta in fel i FPGA:n. På så sätt utvärderade vi de olika metoderna, förklarar Emil och fortsätter:
– Vår slutsats är att man kan få relativt bra prestanda och hög feltolerans om man använder sig av en kommersiell FPGA.
Sveriges Ingenjörers priskommitté konstaterar att Emil och Fredriks examensarbete ”SEU Mitigation Techniques for Advanced Programmable FPGA in Space” utgör en mycket bra grund för dem som i framtiden vill ta rymdtekniken till nya höjder.
Initiativet till arbetet kommer från det schweiziska företaget RUAG Space, som var intresserade av en studie som visade om det var möjligt att använda en kommersiell FPGA i rymdapplikationer.
Emil berättar att det inte var alldeles enkelt eftersom de var tvungna att använda typiska branschverktyg som inte är alls är särskilt pedagogiska.
– Det gjorde att det tog längre tid att lära sig verktygen. Det har gjorts en del tidigare studier om FPGA:er i rymden men ingen som gjort de jämförelser vi har gjort och ingen som har använt de metoder vi har använt, säger Emil.
Vad Emil och Fredrik ska göra med prispengarna är ännu oklart men om Emil får önska blir det att hyra motorcykel och glida runt i Sydamerika.
Sandra Forsvik
