طراحی، ساخت و تست یک واحد رابط راه دور با تاب آوری بالا برای کاربردهای فضایی: رویکردی مبتنی بر قطعات تجاری

چکیده: تاب آوری زیرسیستم های ماهواره ای در برابر اثرات مخرب تشعشعات فضایی، به ویژه دوز یونش تجمعی (TID)، یکی از چالش های اساسی در طراحی ماموریت های فضایی محسوب می شود. این پژوهش، رویکردی نوآورانه برای ارتقای تاب آوری واحد رابط راه دور (RIU) ارائه می دهد که با بهره گیری از قطعات تجاری (COTS) و ترکیب هوشمندانه راهکارهای سخت افزاری و نرم افزاری، به طور قابل توجهی این تاب آوری را افزایش می دهد. نتایج آزمایش های پرتودهی نشان می دهند که با استفاده از این روش، تاب آوری RIU از ۲۰ کیلوراد به بیش از ۶۰ کیلوراد ارتقا یافته است. این دستاورد، با توجه به اینکه شبیه سازی ها برای ماهواره های ژئوسنکرون دوز تابشی تجمعی حدود ۵۰ کیلوراد را برای ماموریت های ۵ ساله پیش بینی می کنند، بسیار چشمگیر است. علاوه بر این، ارزیابی های دقیق عملکردی نشان می دهند که RIU مقاوم سازی شده، حتی در معرض دوزهای بالای تابش، عملکرد پایدار و قابل قبولی از خود نشان می دهد. تمامی راهکارهای پیشنهادی در این پژوهش، تحت آزمایش های پرتودهی با استفاده از منبع کبالت ۶۰ به طور تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج این آزمایش ها به وضوح نشان می دهد که RIU مقاوم سازی شده در برابر TID می تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای قطعات فضایی تخصصی در برخی کاربردها مورد استفاده قرار گیرد. این رویکرد نوآورانه نه تنها هزینه های طراحی و تولید ماهواره را کاهش می دهد، بلکه سرعت توسعه و انعطاف پذیری در طراحی ماموریت های فضایی را نیز افزایش می دهد. ایده های مطرح شده در این پژوهش، پتانسیل بالایی برای کاربرد در سایر زیرسیستم های ماهواره ای مانند واحدهای مدیریت و پردازش داده های (OBDH) و سیستم های تله متری، ردیابی و فرمان (TT&C) دارد و می تواند گامی مهم در جهت توسعه فناوری های فضایی با قابلیت اطمینان بالاتر باشد.

Keywords:

Space Radiation , Cobalt-۶۰ Test , Total Ionization Dose , Radiation Hardening , TT&C Subsystems , RIU Unit