Microchips van Europa's ruimtemissies getest in België

10 december 2017

Nieuwe technologie moet op een bepaald ogenblik getest worden. Wist je dat een bijzondere chip, het geesteskind van ruimtevaartingenieur Jiri Gaisler en aan boord van veel ruimtetuigen, in ons land de vuurdoop kreeg in een deeltjesversneller in Louvain-la-Neuve?

Dat gebeurde in 2000, toen een bundel hoogenergetische straling het eerste prototype geselde van de LEON-microprocessor in het Cycloton Resource Centre (CRC) in Louvain-la-Neuve. Dit in de wereld zeer gewaardeerd werkinstrument voor gebruik op interuniversitaire en internationale basis liet België een belangrijke rol spelen bij de ontwikkeling van de kernfysica en de deeltjesfysica.

De microchip was ontworpen om onder de harde omstandigheden van de ruimte te kunnen werken. De test was een groot succes: duizenden LEON-chips vlogen sindsdien aan boord van Europese en andere ruimtemissies. Ze vormen het brein van een ruimtetuig, dat de verschillende onderdelen naar behoren moet doet werken.

...
Jiri GaislerAccess the image

De in het toenmalige Tsjechoslowakije geboren en in Zweden opgegroeide Jiri Gaisler zorgde ervoor dat de LEON-microprocessor van een concept uitgroeide tot een groot commercieel succes.

'Aan boord van een typische satelliet bevinden zich veel microprocessoren', aldus Jiri Gaisler.

'Ze zorgen ervoor dat alles naar behoren werkt, van de verschillende instrumenten aan boord over de energievoorziening tot de communicatie met de aarde. Ze zijn voor de onafhankelijkheid van Europa in de ruimte even belangrijk, misschien wel meer, dan onze eigen lanceerraketten.'

...
Testpaneel voor computerchips van een nieuwe generatieAccess the image

'Toen ik eind de jaren '80 bij ESA begon waren we bezig met de ontwikkeling van de eerste Europese microprocessoren.'

'Maar daarna hadden we krachtigere chips nodig met het oog op nieuwe geplande ruimteprojecten van ESA: de Europese bijdrage aan het internationaal ruimtestation ISS, de (nadien geschrapte) Hermes-spaceshuttle en de milieusatelliet Envisat.

'Uiteindelijk leidde een en ander tot de LEON-chip waarbij we een ontwerp konden maken rond specifieke eisen voor de omstandigheden die in de ruimte heersen met vooral een nultolerantie op het vlak van de straling in de ruimte in het achterhoofd.'

...
Stralingstests met LEON-microprocessorenAccess the image

'Microprocessoren werden in de loop van de tijd enerzijds steeds kleiner en krachtiger, maar tegelijk ook gevoeliger voor de gevolgen van geladen deeltjes, afkomstig van de zon of de ruimte. Dat kan leiden tot zogenaamde bit flips.'

'Ons idee was niet om dit soort fouten te vermijden, maar ze bij de hardware te ontdekken en te verwijderen zonder het aan de software te 'vertellen'. Daardoor moesten ontwikkelaars van software er geen rekening mee houden.'

Allemaal mooi in theorie, maar zou het ook werken? Men probeerde het vier jaar na het ontwerp uit in Louvain-la-Neuve. 'Het bleek allemaal goed uit te vallen', aldus Jiri Gaisler die ondertussen ESA verliet en uiteindelijk een eigen bedrijf oprichtte.

...
De straling in de ruimte beïnvloedt sterk de goede werking van satellietenAccess the image

De LEON-microprocessoren vlogen ondertussen naar alle uithoeken van de ruimte, zoals bij ESA's ruimtevliegtuig Intermediate eXperimental Vehicle (IXV), de Sentinel-aardobservatiesatellieten, de ruimtetelescoop Gaia die sterren in kaart brengt en de op stapel staande sonde BepiColombo naar de planeet Mercurius.

'Het is een ongelooflijk gevoel dat al die lange dagen en nachten die ik achter mijn bureau doorbracht hebben geleid tot iets waar zoveel mensen en projecten op steunen. En dat tot in verre uithoeken van het zonnestelsel.'

Deze tekst is een adaptatie van een langer artikel in het Engels: klik hier voor de oorspronkelijke versie.

Geef je beoordeling

  • Huidige waardering 4.5 van 5 sterren
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Waardering: 4.6/5 (9 keer gestemd)

Bedankt voor het stemmen!

U hebt deze pagina al gewaardeerd, dit kunt u slechts 1 keer doen!

Uw waardering is aangepast, bedankt!

Bezoekers

246