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17 Abr 2023

Pequeños dispositivos, gran orgullo tecnológico: diodos fabricados en la Sala Blanca se dirigen a Júpiter en la misión JUICE

El viernes despegó desde la Guayana francesa la misión JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), que tiene previsto hacer observaciones detalladas de Júpiter y de tres de sus mayores lunas en un viaje que le llevará ocho años.

ESA mission JUICE liftoff on April 2023

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Images: ESA.

El viernes 14 de abril despegó desde la Guayana francesa la misión JUICE (JUpiter ICy moons Explorer). JUICE tiene previsto hacer observaciones detalladas de Júpiter y de tres de sus mayores lunas: Europa, Calisto y Ganímedes, estableciéndose finalmente en órbita alrededor de esta última tras un viaje de ocho años. El objetivo es explorar las posibilidades de vida en dichas lunas así como recabar datos sobre el origen de Júpiter.

Para ello, la misión está equipada con diez instrumentos de alta precisión. A la hora de diseñarlos se ha tenido en cuenta la intensa radiación en el entorno de Júpiter, en especial de iones pesados. Dos de los instrumentos, la cámara espectral JANUS y el altímetro láser GALA, han sido desarrollados por el Instituto de Astrofísica de Andalucia (IAA). En concreto, el instrumento GALA debe enviar un haz de infrarrojo hacia la superficie de Ganímedes y deducir la topografía del satélite joviano a partir del tiempo que toma detectar su reflejo. Para su correcto funcionamiento, los subsistemas electrónicos tienen que ir equipados con unos diodos de respuesta rápida y con alta resistencia a la radiación mencionada.

Esos componentes electrónicos han sido desarrollados en el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM, CSIC), que los ha diseñado y producido en su Sala Blanca de Micro y Nanofabricación para Alter Technology. Se trata de unos diodos de tipo Junction Barrier Schottky fabricados con carburo de silicio (SiC). El SiC es un semiconductor como el silicio y tiene elementos en común con éste, pero la tecnología asociada al SiC es más compleja. A cambio, las prestaciones de los dispositivos que pueden fabricarse son superiores: resisten campos eléctricos más altos, densidades de corriente más intensas, temperaturas de operación más elevadas y ofrecen mayor resistencia a la radiación (a protones, rayos gamma y también a iones pesados).

Con JUICE ya son tres las misiones activas de exploración del Sistema Solar que incorporan dispositivos de carburo de silicio fabricados en el IMB-CNM. Las otras dos son la BepiColombo (lanzada en 2018, con destino a Mercurio) y la Solar Orbiter (lanzada en 2020 para el estudio de la heliosfera del Sol). En estos dos casos, se trata de diodos Schottky, especialmente diseñados para proteger los paneles solares de ambas sondas, que son los encargados de proveer de energía a toda la instrumentación de abordo. En esta aplicación prima la capacidad de estos dispositivos de funcionar en rangos extremos de temperatura (entre -170ºC y 300ºC).

Además, estos diodos han sido el primer dispositivo español incorporado al catálogo de componentes preferentes de la Agencia Espacial Europea (ESA Preferred Part List (EPPL)).

La misión incorpora dispositivos desarrollados por dos centros CSIC, el IMB-CNM y el IAA-CSIC.

ESA Juice journey to Jupiter