PARIS / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die europäische Raumfahrt steht vor einem technologischen Wandel, der durch die Entwicklung neuer Mikrochip-Technologien angetrieben wird.
Die europäische Raumfahrtindustrie befindet sich in einer Phase des technologischen Umbruchs, angetrieben durch die Entwicklung neuer Mikrochip-Technologien. Diese Chips, die speziell für die Herausforderungen des Weltraums entwickelt werden, sind entscheidend für die zukünftigen Missionen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Die Ultra Deep Submicron Initiative der ESA zielt darauf ab, die Herstellung dieser Chips auf ein neues Niveau zu heben, indem die Strukturgrößen der Schaltkreise drastisch verkleinert werden.
Der technologische Fortschritt in der Mikroelektronik ist für die Leistungsfähigkeit von Raumfahrtmissionen von entscheidender Bedeutung. Während im Alltag Moore’s Law gilt, bei dem sich die Leistung von Mikroprozessoren alle 18 bis 24 Monate verdoppelt, stehen die Anforderungen im Weltraum vor anderen Herausforderungen. Die Chips müssen nicht nur leistungsfähig, sondern auch strahlungsresistent sein, um den extremen Bedingungen im All standzuhalten.
Derzeit nutzt Europas LEON5-Prozessor eine 65-Nanometer-Technologie. Die ESA plant, diese auf 7 Nanometer zu reduzieren, was eine fast zehnfache Verkleinerung bedeutet. Diese Verkleinerung ist notwendig, um die neuesten Leistungsgewinne zu nutzen und die europäische Raumfahrt wettbewerbsfähig zu halten. Die Initiative ist Teil des breiteren Programms ‘EEE Space Components Sovereignty for Europe’, das die gesamte Lieferkette der Raumfahrtelektronik in Europa stärken soll.
Ein zentrales Problem bei der Entwicklung dieser Chips ist die Strahlung im Weltraum. Hochenergetische Partikel und kosmische Strahlen können Speicher stören oder sogar dauerhafte Schäden verursachen. Ingenieure begegnen diesen Risiken mit Schutzschaltungen, redundanten Speichersystemen und Fehlererkennungsmechanismen, die in die Chips integriert werden müssen.
Die schwedische Firma Frontgrade Gaisler, ein langjähriger Akteur in der Entwicklung von Raumfahrtprozessoren, leitet die Ultra Deep Submicron Initiative der ESA. Das Unternehmen konzentriert sich darauf, strahlungsresistente Bibliotheken und IP-Kerne zu entwickeln, die als Grundlage für hochzuverlässige und effiziente integrierte Schaltkreise dienen werden. Diese Entwicklungen sollen generisch genug sein, um auf andere Hersteller und Gießereien übertragbar zu sein, was eine wichtige Herausforderung darstellt.
Derzeit arbeitet das Konsortium mit einer nicht-europäischen Gießerei für den fortschrittlichen 7-Nanometer-Prozess zusammen, plant jedoch, die Produktion nach Europa zu verlagern, sobald die Kapazitäten wachsen. Dies ist entscheidend, um die Abhängigkeiten zu verringern und die technologische Autonomie Europas zu sichern. Die Investitionen in diese Technologien sind entscheidend, um Europa an der Spitze der Innovation und Autonomie zu halten und die notwendige Technologie für die nächste Generation der Weltraumforschung und Satellitenkonstellationen zu sichern.
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