6 Novembre 2014

Mission

Objectifs Scientifiques

Les satellites baignent dans un environnement radiatif naturel caractérisé par un champ composé d'une grande diversité de particules (électrons, protons, ions lourds) et d'un spectre en énergie très large. L'origine de ces rayonnements est à rechercher principalement dans le vent et les éruptions solaires. La magnétosphère protège la Terre de ces particules, principalement des protons et des électrons, dont une part importante se retrouve piégée autour des lignes de champ, formant une région communément appelée "ceinture de radiations". Les flux de particules rencontrés sont hautement versatiles, directement dépendants des caprices du soleil.

Eruptions solaires
Éruptions et vent solaires

Les radiations sont susceptibles de causer deux types de dysfonctionnements sur l'électronique embarquée : les effets cumulatifs (effets de dose et de déplacement) d'une part, les effets singuliers (défaillances causées par le passage d'une particule unique) d'autre part. Les effets de dose découlent d'une accumulation continue d'énergie déposée sur une période plus ou moins longue selon le débit de dose, et se traduisent par une dérive progressive des paramètres clés tels sur les tensions de seuil ou les gains en courant du composant. Le terme "d'effets singuliers", ou SEEs (Single Event Effects), regroupe, quant à lui, l'ensemble des phénomènes induits par une seule particule ionisante qui, en créant sur son passage un filament conducteur dans le composant, provoque un court circuit bref et localisé. Dans ce contexte, il est impératif de bien comprendre les phénomènes physiques mis en jeu au niveau des composants et en particulier de leur zone active. L'évolution de l'électronique vers des structures de plus en plus intégrées, l'emploi de nouveaux matériaux et de nouvelles techniques de fabrication, font de la fiabilité de l'électronique sous rayonnement une problématique majeure.

Mission

La mission de Robusta consiste à exposer en vol des composants bipolaires aux rayonnements ionisants. Les dégradations des courants et tensions qui s'ensuivent seront mesurées et envoyées à la station sol pour analyse. Elles seront comparées aux résultats obtenus par une méthode de tests au sol. Ceci devrait permettre la validation de cette méthode de test. Pour ce faire on embarquera en vol des composants bipolaires, amplificateurs opérationnels LM124 et comparateurs LM139, qui seront soumis à l'effet de dose. Pour les besoins de la mission, elle sera d'une durée de 2 ans au minimum. Robusta sera placé en orbite par un lanceur de type missile ou bien Vega. Il sera en orbite autour de la Terre sur une orbite elliptique, entre 355 km et 1447 km, avec une inclination importante, supérieure à 71°.

Variation de la dose en fonction du temps
Variations de la dose en fonction du temps derrière 3 épaisseurs différentes de blindage.
La configuration géométrique est celle d'une sphère en aluminium