Comparé à la mise sur le marché des produits de la Terre, le lancement de produits dans l'espace est beaucoup plus complexe.fonctionner de manière fiable et sans entretien dans la durée de vie prévue, et supporter les limites de poids et de taille des lancements.
Dans cet environnement, les concepteurs de produits se tournent vers les pièces qualifiées aérospatiales (QPS) qui ont déjà été conçues, testées et examinées pour une utilisation réussie dans les applications spatiales.Le QPS a atteint le niveau de maturité technologique maximal (TRL) fixé par l'Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace (NASA) des États-Unis.
Les TRL sont divisés en niveaux 1 à 9, reflétant le processus du produit depuis le concept jusqu'à la maturité des performances (figure 1).des concepts de base à la validation des conceptsLes TRL 4 à 6 couvrent les essais préliminaires et la simulation.
Image du processus TRL de la NASA
Figure 1: Le TRL de la NASA représente le processus des produits aérospatiaux, de la conception initiale à la maturité des performances.Seules les pièces dont le TRL est de 9 peuvent être considérées comme des pièces QPS après avoir été fabriquées et testées selon des normes reconnues.. (Source de l'image: Cinch Connectivity Solutions)
Les produits dont le TRL atteint le niveau 9 ont obtenu un succès dans les applications spatiales pratiques.les pièces doivent également être soumises à des procédures d'essai spécifiques pour être considérées comme QPS.Les normes de contrôle de ces exigences varient selon le type de pièce, par exemple les atténuateurs QPS doivent être testés selon les normes MIL-DTL-3933 T-level,les connecteurs électroniques QPS sont régis par la norme EEE-INST-002 de la NASA.
La compréhension des défis spécifiques auxquels sont confrontées les applications spatiales peut aider les concepteurs à sélectionner des QPS existants avec des performances qui répondent à leurs exigences,Réduire le temps de conception à mise en œuvre, et mettre les produits sur le marché dans les délais et dans les limites du budget.
Surmonter le dégazage
La capacité de fonctionner dans le vide et à des températures extrêmes est l'un des plus grands obstacles que les composants spatiaux doivent surmonter.Le vide dans l'orbite moyenne de la Terre à une distance de 1234 à 22234 miles de la Terre, où les satellites du système de positionnement global (GPS) opèrent à cette altitude, ont un degré de vide moyen de 1 mTorr à 1 μTorr.les composants utilisés dans ces applications et dans d' autres ont des températures aussi basses que -270 ° C à l' ombre et aussi élevées que + 121 ° C à la lumière directe du soleil.
Les pièces non métalliques peuvent subir un "dégazage" lorsqu'elles sont exposées au vide et à des environnements à haute température.Ce phénomène se réfère à la migration des gaz restant à l'intérieur du matériau pendant le processus de fabrication vers la surfaceCette migration peut entraîner des fissures à l'intérieur du matériau, affaiblissant ainsi sa résistance.provoquant des dommages aux composants optiques tels que le flou et le blocage des capteurs.
La gravité du dégazage est mesurée par la perte de masse totale (TML) du composant dans des conditions de vide et thermiques, exprimée en pourcentage de la masse initiale.Les fabricants mesurent également le pourcentage de matière condensable volatile (CVCM) qui peut être collecté., qui est la quantité de matière dégazée qui se condense sur des surfaces froides.qui exige que les échantillons soient conservés à +125 °C et inférieurs à 5 x10-5 Torr pendant 24 heures.
La plupart des composants électroniques doivent subir des essais de dégazage pour être désignés comme pièces QPS en raison de l'utilisation de matériaux isolants et de blindage non métalliques.Cinch Dura Con de Cinch Connectivity Solutions TM La prise et la prise micro-D protégées de l'espace (Figure 2) sont dans cette situationL'isolation non métallique, thermosetting autour des broches,une couche d'isolation des fils en éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE) dans les connecteurs Dura Con présentant une perte inférieure à 1% de leur poids total et une CVCM inférieure à 0.01% pendant les tests.
Image du connecteur TE Connectivity Dura Con
Figure 2: Le connecteur Dura Con utilise un matériau isolant à faible dégazage, ce qui dépasse les exigences de la norme EEE-INST-002 de la NASA pour les connecteurs électroniques d'application LEO. (Source d'image:Cinch Solutions de connectivité
Ces connecteurs nickelés sont conformes à la norme MIL-DTL-83513 et conviennent aux connecteurs électriques micro rectangulaires.775 " à 2.160" et une hauteur de 0,298 "à 0,384".
Selon les critères de sélection des connecteurs électroniques EEE-INST-002 de la NASA,La conception et le faible niveau de dégazage de ces connecteurs les rendent adaptés à l'orbite terrestre basse (LEO) à des altitudes allant jusqu'à 1200 miles.Le télescope spatial Hubble, la Station spatiale internationale et une constellation de microsatellites qui rendent les télécommunications mondiales possibles sont tous en orbite dans cette région.
La norme EEE-INST-002 spécifie également trois niveaux de criticalité pour les connecteurs électroniques.les connecteurs de niveau 3 sont des niveaux de fiabilité standardLes connecteurs Dura Con sont classés au niveau 2.
Réduire les interférences radioactives
En plus des dangers du vide et des températures extrêmes, les composants dans l'espace doivent également être capables de résister à des niveaux de rayonnement plus élevés.Ces composants seraient exposés à un spectre complet de rayonnement ultraviolet (UV)Au-delà de l'orbite terrestre basse, les rayons gamma et autres rayonnements ionisants sont également une préoccupation. Radiation can shorten the lifespan of non-metallic components and typically reduce the quality of electromagnetic signals through radio frequency interference (RFI) and electromagnetic interference (EMI).
Des connecteurs électriques comme le connecteur électrique Tromper QPS de Cinch Connectivity Solutions, qui peut résoudre ce problème,disposent de fonctions de protection contre les interférences RF et les interférences électromagnétiques, et peut répondre aux exigences de la spécification de bus de données MIL-STD-1553B.
Ils sont également principalement constitués de métal, y compris des contacts de cuivre de béryllium plaqué d'or et des substrats de nickel..0% et CVCM inférieur à 0,10%.
La série Tromper à niveau d'espace comprend deux types de petits connecteurs pour la connexion.tandis que le connecteur TRT adopte une connexion filetée (figure 4)Chaque type offre plusieurs conceptions pour permettre des connexions via des cartes, des terminaisons de câbles ou des cartes de circuits imprimés (PCB).