Come l'evoluzione del design dei PCB per missioni spaziali ha permesso alle visioni di SpaceX di Prendere il Volo

L'attuale flusso di lavoro e gli approcci di produzione delle applicazioni PCB sono i più rapidi, intuitivi ed economici di sempre. Chiunque, da una piccola startup a reparti di ingegneria consolidati, può creare progetti ambiziosi senza compromessi. Questo ha avuto un effetto particolarmente trasformativo sull'industria dell'esplorazione spaziale, dove aziende autosufficienti come SpaceX hanno preso il testimone lasciato dalla NASA. La tecnologia delle applicazioni PCB, economica e affidabile, significa che SpaceX può fare ciò che prima non poteva essere fatto. Quattro decenni fa, tuttavia, la realtà era ben diversa.

I progressi nella progettazione di PCB hanno permesso all'esplorazione spaziale di raggiungere nuove vette

Saturn V: Un piccolo passo per i PCB, un grande balzo per l'umanità

Nel 1969, c'è la possibilità che tu fossi troppo giovane per assistere all'evento più importante di quell'anno. La NASA, nel suo programma Apollo, lanciò la prima missione esplorativa di successo sulla Luna, battendo la concorrenza sovietica e sigillando una vittoria americana nella corsa allo spazio. Tuttavia, il razzo Saturno V utilizzato non fu in grado di sfruttare veramente la tecnologia delle PCB, che, come molti di voi, era ancora ai suoi albori. Le PCB di allora presentavano tracce disposte manualmente, nessun circuito integrato, bassa densità di componenti e saldatura manuale. Un'eccezione a ciò fu il Computer di Guida Apollo del Saturno V, o AGC. L'AGC a 16 bit forniva supporto per la guida e la navigazione e presentava la prima applicazione di circuiti integrati in un formato a montaggio superficiale. All'epoca, solo le generose finanze della NASA e una collezione unica di talenti resero possibile questo approccio innovativo.

Space Shuttle: La Tecnologia PCB Decolla Davvero

Poco più di 10 anni dopo, i PCB flessibili e il volo spaziale hanno subito cambiamenti massicci. Seguendo il successo del programma Apollo, la NASA puntò a creare un veicolo spaziale riutilizzabile e affidabile per sostituire il razzo Saturno, infine noto come lo Space Shuttle che tutti conosciamo oggi. Allo stesso modo, il design e la produzione di PCB hanno subito una trasformazione di scala simile: circuiti integrati, schede multistrato, tecnologia di montaggio superficiale e produzione automatizzata hanno definito l'industria. L'applicazione dei PCB è in evoluzione. Questo ha avuto un effetto eccezionale sul design dello Space Shuttle: computerizzazione dell'operazione e persino intere fasi della missione. Cinque computer avionici IBM AP-101, quattro operanti simultaneamente e uno come backup di emergenza, avrebbero pilotato automaticamente lo Shuttle. Capacità di 480.000 istruzioni al secondo, questo computer ha introdotto tecnologia all'avanguardia pur essendo non più grande di una scatola di scarpe. Il rapido progresso della tecnologia PCB significava che lo Space Shuttle poteva affidarsi in modo affidabile alla potenza di calcolo precedentemente associata ai mainframe di dimensioni di una stanza.

Space shuttle, equipaggiato con tecnologia PCB più avanzata, in decollo!

SpaceX: La Tecnologia PCB Raggiunge Nuove Vette

Oggi, SpaceX è uno dei grandi nomi che esplorano le nuove frontiere del volo spaziale. Fondata nel 2002 da Elon Musk, SpaceX è un'ambiziosa impresa volta a creare un nuovo sistema di lancio riutilizzabile e, in ultima analisi, al viaggio interplanetario. Il più visibile tra questi sforzi è la serie di razzi Falcon. Progettata con gli obiettivi di riutilizzabilità e riduzione dei costi, la serie Falcon è ingegnerizzata attorno alla facilità di produzione e assemblaggio. La genesi della famiglia Falcon e della stessa SpaceX deriva dalla precoce scoperta di Musk che il costo di costruzione di un veicolo spaziale può essere facilmente controllato attraverso l'integrazione verticale. In altre parole, SpaceX produce indipendentemente la maggior parte dei componenti Falcon e svolge l'assemblaggio internamente. I razzi Falcon 9, l'ultimo focus dello sviluppo, sono un progetto a due stadi ingegnerizzato con un rivoluzionario sistema di atterraggio. Nella discesa di ritorno, il razzo ruota di 180 gradi e atterra verticalmente, un incredibile traguardo verso un sistema di razzi riutilizzabili.

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Il 19 febbraio SpaceX ha debuttato con il suo lancio del Falcon 9. Credito immagine: Nadezda Murmakova/shutterstock.com

Quale ruolo gioca l'odierna tecnologia PCB industriale e la potenza di calcolo che essa offre nel mondo di SpaceX? Per i razzi Falcon 9, e per l'intero concetto di atterraggio verticale, è nei computer di volo e controllo. La moderna tecnologia delle schede a circuito stampato non ha solo reso possibile questo sistema, ma lo ha reso interamente praticabile senza compromessi. Circuiti integrati ad alte prestazioni e unità di elaborazione ampiamente disponibili, accoppiati con moderne schede multistrato, hanno ridotto i requisiti di spazio complessivi dei moduli PCB e ne hanno mantenuto basso il costo. La produzione rapida, la tecnologia di montaggio superficiale e un catalogo in continua espansione di componenti disponibili off-the-shelf significano che i progetti delle schede possono essere flessibili man mano che le esigenze cambiano e disponibili con tempi di realizzazione brevi. Più importantemente, potenti e intuitivi software di progettazione PCB grafica consentono ai progettisti di SpaceX la libertà di creare questi sistemi con facilità. Questo rappresenta un grande vantaggio per il design del Falcon 9. Componenti altamente ridondanti, processori convenzionali e piattaforme informatiche esistenti sono applicati per garantire una affidabilità incrollabile.

SpaceX potrebbe spingere i limiti della tecnologia delle schede a circuito stampato fino al limite atmosferico, ma non c'è applicazione che non possa beneficiare di un design potente e innovativo. Il software professionale per la progettazione PCB può permetterti di trasformare i tuoi sogni di design in realtà. Che tu sia un progettista alla prima esperienza con grandi idee per il prossimo fantastico gadget, o un ingegnere esperto che cerca di perfezionare il proprio flusso di lavoro, Altium Designer ha gli strumenti PCB di cui hai bisogno per lanciare il tuo prossimo progetto.