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Comment l'évolution de la conception des PCB pour les missions spatiales a permis aux visions de SpaceX de prendre leur envol

| Créé: Mars 24, 2017 | Mise à jour: Janvier 5, 2021

<p>Aujourd'hui, les nouvelles frontières du vol spatial sont explorées par SpaceX. SpaceX est une entreprise ambitieuse visant à créer un nouveau système de lancement réutilisable et, ultimement, à permettre le voyage interplanétaire. Le plus visible de ces efforts est la série de fusées Falcon. Conçues avec les objectifs de réutilisabilité et de réduction des coûts, la série Falcon est conçue pour faciliter la fabrication et l'assemblage. Quel rôle la technologie actuelle des circuits imprimés, et la puissance de calcul qu'elle apporte, joue-t-elle dans le monde de SpaceX ? Lisez la suite pour en savoir plus !</p>

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<p dir="ltr">L'application des PCB d'aujourd'hui et les approches de fabrication sont les plus rapides, les plus intuitives et les plus rentables jamais vues. N'importe qui, d'une petite startup aux départements d'ingénierie établis, peut créer des conceptions ambitieuses sans compromis. Cela a eu un effet particulièrement transformateur sur l'industrie de l'exploration spatiale, où des entreprises autosuffisantes comme SpaceX ont pris la relève là où la NASA s'était arrêtée. Une technologie d'application de PCB bon marché et fiable signifie que SpaceX peut faire ce qui n'était pas possible auparavant. Il y a quatre décennies, cependant, la réalité était tout à fait différente.</p>

<div dir="ltr" style="text-align: center;"><small><img alt="a rocket taking off from earth" data-entity-type="file" data-entity-uuid="92e66798-a626-47b8-b134-fedcd85a4b7d" data-responsive-image-style="" src="/sites/default/files/inline-images/migrate/aHViPTY1NjQ2JmNtZD1pdGVtZWRpdG9yaW1hZ2UmZmlsZW5hbWU9aXRlbWVkaXRvcmltYWdlXzVhOTM4ZDE1ZWVjMTQuanBnJnZlcnNpb249MDAwMCZzaWc9NjViYzZmYjJhNmRkN2NiOTFmMWRmYmFiM2I4Njk2ZTM%25253D"><br>
Les avancées dans la conception de PCB ont permis à l'exploration spatiale d'atteindre de nouveaux sommets</small></div>

<h2 dir="ltr"><a id="saturn-v-one-small-step-for-pcbs-one-giant-leap-for-mankind">Saturn V : Un petit pas pour les PCB, un grand bond pour l'humanité</a></h2>

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<p dir="ltr">En 1969, il y a de fortes chances que vous étiez trop jeune pour assister à l'événement le plus marquant de cette année-là. La NASA, dans le cadre de son programme Apollo, a lancé la première mission d'exploration réussie vers la Lune, battant la concurrence soviétique et scellant une victoire américaine pour la course à l'espace. Cependant, la fusée Saturn V utilisée n'a pas pu réellement tirer parti de la technologie des PCB, qui, comme beaucoup d'entre vous, en était à ses débuts. Les PCB de l'époque présentaient des pistes disposées à la main, aucun circuit intégré, une faible densité de composants et un soudage manuel. Une exception à cela était l'ordinateur de guidage Apollo ou AGC de Saturn V. L'AGC 16 bits fournissait un support de guidage et de navigation et présentait la première application de circuits intégrés dans un facteur de forme de montage en surface. À l'époque, les finances généreuses de la NASA et sa collection unique de talents étaient le seul moyen de rendre cette approche familière possible.</p>

<h2 dir="ltr"><a id="space-shuttle-pcb-technology-really-takes-off">Navette spatiale : la technologie des PCB décolle vraiment</a></h2>

<p dir="ltr">Un peu plus de 10 ans plus tard, les PCB flexibles et le vol spatial ont connu d'énormes changements. Suite au succès du programme Apollo, la NASA a fixé son objectif sur la création d'un véhicule spatial réutilisable et fiable pour remplacer la fusée Saturn, finalement connu sous le nom de la navette spatiale que nous connaissons tous aujourd'hui. De même, la conception et la fabrication de PCB ont subi une transformation d'une ampleur similaire : les circuits intégrés, les cartes multicouches, la technologie de montage en surface et la fabrication automatisée ont défini l'industrie. L'application des PCB évolue. Cela a eu un effet remarquable sur la conception de la navette spatiale : l'informatisation de l'opération et même des phases entières de la mission. Cinq ordinateurs d'avionique IBM AP-101, quatre fonctionnant simultanément et un en tant que sauvegarde d'urgence, piloteraient automatiquement la navette. Capable de 480 000 instructions par seconde, cet ordinateur a introduit une technologie de pointe tout en n'étant pas plus grand qu'une boîte à chaussures. Le progrès accéléré de la technologie PCB signifiait que la navette spatiale pouvait fiablement utiliser la puissance informatique précédemment associée aux ordinateurs centraux de la taille d'une pièce.</p>

<div dir="ltr" style="text-align: center;"><small><img alt="space shuttle" data-entity-type="file" data-entity-uuid="9bc2cb20-d689-4a61-9200-ed00b17c37a4" data-responsive-image-style="" src="/sites/default/files/inline-images/migrate/aHViPTY1NjQ2JmNtZD1pdGVtZWRpdG9yaW1hZ2UmZmlsZW5hbWU9aXRlbWVkaXRvcmltYWdlXzVhOTM4ZDM1OTUyMjMuanBnJnZlcnNpb249MDAwMCZzaWc9MzQyM2FjZmVkNzI2NjA3YWYxMmJhNDU0YTJkYzQxNjA%25253D"><br>
Navette spatiale, équipée d'une technologie PCB plus avancée, décollant !</small></div>

<h2 dir="ltr"><a id="spacex-pcb-technology-reaches-new-heights">SpaceX : La technologie PCB atteint de nouveaux sommets</a></h2>

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<p dir="ltr">Aujourd'hui, <a href="https://www.spacex.com/" rel="noopener" target="_blank">SpaceX</a> est l'un des grands noms explorant les nouvelles frontières du vol spatial. Fondée en 2002 par Elon Musk, SpaceX est une entreprise ambitieuse visant à créer un nouveau système de lancement réutilisable et, ultimement, le voyage interplanétaire. Le plus visible de ces efforts est la série de fusées Falcon. Conçue avec les objectifs de réutilisabilité et de réduction des coûts, la série Falcon est conçue pour faciliter la fabrication et l'assemblage. La genèse de la famille Falcon et de SpaceX elle-même découle de la découverte précoce de Musk selon laquelle le coût de construction d'un véhicule spatial est facilement contrôlé par l'intégration verticale. En d'autres termes, SpaceX produit indépendamment la majorité des pièces Falcon et réalise l'assemblage en interne. Les fusées Falcon 9, le plus récent centre de développement, sont conçues avec un système d'atterrissage révolutionnaire. Lors de la descente de retour, la fusée effectue une rotation de 180 degrés et atterrit verticalement, une réalisation incroyable vers un système de fusée réutilisable.</p>

<div dir="ltr" style="text-align: center;"><small><img alt="falcon 9 launch" data-entity-type="file" data-entity-uuid="1066df5c-639a-4949-ae3a-51c1708e8231" data-responsive-image-style="" src="/sites/default/files/inline-images/migrate/aHViPTY1NjQ2JmNtZD1pdGVtZWRpdG9yaW1hZ2UmZmlsZW5hbWU9aXRlbWVkaXRvcmltYWdlXzVhOTM4ZTg0NjVjMWQuanBnJnZlcnNpb249MDAwMCZzaWc9ZDVlNzdmYTEzMGQxMTQwMzMyZDA1YTk0ZTExODI3OTI%25253D"><br>
Le 19 février, SpaceX a fait ses débuts avec son lancement de Falcon 9. Crédit d'image : <a href="https://www.shutterstock.com/image-photo/cape-canaveral-fl-feb-19-2017-…; rel="noopener" target="_blank">Nadezda Murmakova</a>/shutterstock.com</small></div>

<p dir="ltr">Quel rôle la technologie PCB industrielle d'aujourd'hui, et la puissance de calcul qu'elle apporte, joue-t-elle dans le monde de SpaceX ? Pour les fusées Falcon 9, et pour tout le concept d'atterrissage vertical, c'est dans les ordinateurs de vol et de contrôle. La technologie moderne des circuits imprimés n'a pas seulement rendu ce système possible, mais entièrement pratique sans compromis. Les circuits intégrés performants et largement disponibles, ainsi que les unités de processeur, couplés avec des cartes multicouches modernes ont réduit les besoins en espace global des modules PCB et maintiennent leurs coûts à la baisse. La fabrication à réponse rapide, la technologie de montage en surface et un catalogue toujours en expansion de composants disponibles sur étagère signifient que les conceptions de cartes peuvent être flexibles à mesure que les besoins changent et disponibles sur des délais courts. Plus important encore, des logiciels de conception PCB graphiques puissants et intuitifs permettent aux concepteurs de SpaceX de créer ces systèmes avec facilité. C'est un grand avantage pour la conception du Falcon 9. Des composants hautement redondants, des processeurs conventionnels et des plateformes informatiques existantes sont appliqués pour garantir une fiabilité inébranlable.</p>

<p dir="ltr">SpaceX repousse peut-être les limites de la technologie des circuits imprimés jusqu'à la limite atmosphérique, mais il n'y a aucune application qui ne bénéficierait pas d'un design puissant et innovant. <a href="https://www.altium.com/altium-designer/migrate/autodesk-eagle">Le logiciel de conception de PCB professionnel</a> peut vous permettre de réaliser vos rêves de conception. Que vous soyez un concepteur novice avec de grandes idées pour le prochain gadget révolutionnaire, ou un ingénieur expérimenté cherchant à affiner votre flux de travail, Altium Designer dispose des <a href="https://resources.altium.com/p/pcb-tools">outils PCB</a> dont vous avez besoin pour lancer votre prochain projet.</p>
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A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

Plus de contenu par: Zachariah Peterson

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