Desarrollo y validación del SWIR (Short-wave infrared) – Front End para la Misión Sentinel-5

El proyecto tiene como objetivo la puesta en marcha y validación de la unidad embarcada SWIR (Short-Wave Infrared) – Front End (conversor programable), para satélites que operan dentro de la Misión Sentinel-5, que a su vez es parte de "Copernicus", Programa Europeo de Observación de la Tierra, coordinado y gestionado por la Comisión Europea (CE) y auspiciada por la Agencia Espacial Europea (ESA).

Se le denomina SWIR al subconjunto de la banda infrarroja en el espectro electromagnético, que cubre las longitudes de onda que van entre 1 y 2,5 micras. Esta longitud de onda no es visible para los ojos humanos y, como resultado, a menudo puede ofrecer una imagen mejor que la que se puede lograr con imágenes de luz visible. Su aspecto y peso son los de una caja metálica de reducidas dimensiones inferior a una caja de zapatos, lo que posibilita una formidable integración en el satélite.

Su principal funcionalidad radica en la conversión de señales analógicas provenientes del espectro infrarrojo a señales digitales de imágenes de la tierra. Gracias a los datos digitales se forman imágenes o “fotografías” que el satélite envía a la Tierra como producto de la Misión Sentinel-5. Las señales analógicas se adquieren por medio de un sistema basado en un espectrómetro de alta resolución que opera en el rango a infrarrojo de onda corta. El Front End cuenta con interfaces estándar que permiten la alimentación electrica, el control de la unidad y la recopilación y transmisión de datos científicos.

El FEE SWIR se comunica bajo el protocolo SpaceWire, estándar ECSS-E50-12A de la European Cooperation for Space Standardization (ECSS), que funciona como una red de comunicaciones diseñada para naves espaciales y basada en un estándar para redes y enlaces de alta velocidad facilitando la interconexión de sensores, memorias masivas, unidades de procesamiento, y subsistemas de telemetría de enlace descendente. El equipo SpaceWire se conecta entre sí mediante enlaces SpaceWire, entre los que podemos encontrar de serie, alta velocidad (2 Mbits / seg a 200 Mbits / seg), bidireccionales y dúplex completo. La información recopilada, “fotografías”, se envían utilizando el enlace SpaceWire a través de paquetes discretos de información.

Gracias a una serie de telecomandos preestablecidos que regulan el estado de la unidad, ésta entra en funcionamiento y se produce la adquisición analógica, conversión a digital y envío de los datos al ordenador científico del satélite, para que este a su vez los retransmita a la estación de la tierra.

En este proyecto hemos desarrollado funcionalidades de experto a nivel de Electrical Ground Support Equipment (EGSE), primera linea de resolución de problemas e incidencias técnicas e implementación de soluciones, creación y seguimiento de resoluciones de NCRs (no conformidades). De igual forma a nivel de TEST, en la supervisión de secuencias, procedimientos, verificación de resultados, creación de NCRs y planificación de pruebas.

Cada hardware que esté destinado a volar en una misión de la ESA debe cumplir con reglas de calidad muy estrictas: el objetivo final es garantizar que el hardware funcione correctamente hasta el final de la misión sin alteraciones que pondrían en peligro el hardware en sí o el equipo circundante.

En este marco, la función del Product Assurance Manager garantiza que todas las normas de calidad se implementen correctamente.

Actualmente, la ESA ha desarrollado alrededor de 60 especificaciones para cumplir con los requisitos de aseguramiento de productos. Dichos requisitos se pueden subdividir a grandes rasgos en: aseguramiento de la calidad, confiabilidad, selección y calificación de componentes electrónicos, aseguramiento de la radiación, materiales y procesos, aseguramiento de la calidad del software.

Por lo tanto, el Product Assurance Manager tiene la tarea de verificar que el proveedor esté siguiendo los lineamientos acordados a lo largo de toda la vida útil del proyecto, evaluar la desviación y finalmente aceptar el artículo entregado tras la inspección del hardware y la revisión de un paquete de datos dedicado.
____
Ficha técnica:
Tipo de proyecto: aeroespacial
Intervención Ad Maiorem:
- Ingeniería de sistemas para instrumentos ópticos a bordo de plataformas satelitales.
- Product and Quality Assurance Management, Safety y análisis de RAMS.
Ubicación: Madrid (España) / Florencia (Italia).
Año: 2020.
Tecnologías involucradas:
- eNCTS
- Mentor Graphics
- SAP
- UV Lamp
Programación:
- C++
- Python
- UDMS
Normativas:
- Estándares de calidad internos del cliente.
- European Chemicals Agency (ECHA).
- European Cooperation for Space Standardization (ECSS Standards).