Lager satelitter som denne midt i Oslo
Studenter jobber med NASA.
For litt siden besøkte vi Institutt for fysikk ved Universitetet i Oslo, og fikk en smakebit på hva slags utstyr de bruker for å bygge avanserte kretskort og lage egne transistorer. De samme folkene som sysler på instituttets elektronikklab skal neste år skyte opp sin egen satelitt, og den bygd av studenter ved instituttet.
– Cubestar-satelitten jobber vi med nå, og det er studenter som har laget alle subsystemene. I tillegg til disse tester vi ut et spinnstabiliserende magnetsystem, som også skal snu satelitten i rommet slik at alt peker riktig vei, forteller doktorgradstudenten Tore André Bekkeng til Hardware.no.
Helt hjemmesnekret
Formålet med oppskytningen er å finne ut hva det er som forstyrrer bærebølgene i GPS-signaler. Slike forstyrrelser har ført til posisjoneringer som har vært opp til 30 meter feil, som blant annet gjør GPS alt for risikabelt å bruke for skip som skal legge til oljeplattformer.
– Dette gjør vi blant annet ved å måle «romturbulens». Dette røde kortet er i bunn og grunn et amperemeter for verdensrommet, som måler hvilken strøm som går inn i probene utenfor satelitten, forklarer Bekkeng, og viser oss en komponent som er satt sammen i elektronikklaben.
Så godt som hele satelitten er faktisk designet og produsert på huset – både solcellesystemer, batteri, ladekretser, kommunikasjonssystem og en innebygd datamaskin. Det eneste som er importert er selve PCB-kortene, som gjøres funksjonelle ved hjelp av en egen monteringsrobot.
Prosessor på halv watt
– Den innebygde datamaskinen, også kalt on-board computer eller OBC, kjører alle prosesser sekvensielt. De avanserte systemene er fullt programmerbare, og lar oss kontrollere dataflyten helt ned på portnivå, forklarer Bekkeng.
Softcoreprosessoren studentene har designet er også temmelig imponerende. Denne har ikke tilgang til særlig med kraft, og kan bare gjøre noen ytterst få ting – men det den gjør, gjør den også mye bedre enn en tradisjonell prosessor ville klart.
– Prosessoren, i motsetning til OBC-enheten, kjører alle prosesser parallelt. Vi testet den mot en firekjerners prosessor med 8 GB RAM, og med vårt design fikk vi omtrent hundre ganger bedre ytelse enn på den tradisjonelle, forteller doktorgradsstudenten.
Han tilføyer også at deres system også kunne kjørt flere kjerner, men at det ble vanskelig med bare 2 watt til rådighet på hele satelitten – så softcoreprosessoren må faktisk klare seg med stusselige 0,5 watt.
Kompakte systemer
Å skyte systemer ut i verdensrommet koster relativt store penger, og en enkelt rakett kommer fort på flere titalls millioner kroner. Større og tyngre systemer krever også større raketter, så å holde ting smått og lett har høy prioritet.
Cubestar-satelitten ser i så måte ut som et kroneksempel på hvordan ting skal gjøres. Hovedkortet, som komponentene slottes inn i, er montert klin inntil en yttervegg, og alle veggene forsyner resten av systemene med strøm.
For å sikre at alt passer optimalt sammen, skriver studentene også ut rammen som det hele skal monteres i, fra en 3D-printer. Dette gjøres for å sjekke at alle systemer mekanisk passer sammen før den endelige satelittstrukturen i rom-godkjent aluminium blir produsert – som også skjer innad på huset.
Ta en også en titt på hvor kretsene lages, og les om et av Norges reneste rom:
Her kan studenter bygge sine egne skjermkort »
Sjekk dessuten dette bildegalleriet fra Universitetet i Oslo sitt «romprogram»:
