Como a Evolução do Design de PCBs para Missões Espaciais Permitiu que as Visões da SpaceX Decolassem

Zachariah Peterson
|  Criada: Marco 24, 2017  |  Atualizada: Janeiro 5, 2021

<div>
<div style="position: relative; padding-top:56.25%;"><iframe allow="autoplay; encrypted-media" allowfullscreen="" frameborder="0" src="https://www.youtube.com/embed/V594tRrW_oQ&quot; style="width:100%; height:100%; position: absolute; right: 0px; top: 0px;"></iframe></div>
</div>

<p> </p>

<p>Hoje, as novas fronteiras da exploração espacial são exploradas pela SpaceX. A SpaceX é uma empreitada ambiciosa para criar um novo sistema de lançamento reutilizável e, em última análise, viagens interplanetárias. O mais visível desses esforços é a série de foguetes Falcon. Projetada com os objetivos de reutilização e redução de custos, a série Falcon é desenvolvida em torno da facilidade de fabricação e montagem. Qual papel a tecnologia atual de placas de circuito impresso, e o poder de computação que ela traz, desempenha no mundo da SpaceX? Continue lendo para descobrir mais!</p>

<div>
<div>
<div>
<p dir="ltr">Os fluxos de trabalho e abordagens de fabricação de aplicação de PCB atuais são os mais rápidos, intuitivos e custo-efetivos de todos os tempos. Qualquer um, desde uma pequena startup até departamentos de engenharia estabelecidos, pode criar designs ambiciosos sem compromisso. Isso teve um efeito particularmente transformador na indústria de exploração espacial, onde empresas autossuficientes como a SpaceX continuaram de onde a NASA parou. A tecnologia de aplicação de PCB barata e confiável significa que a SpaceX pode fazer o que não podia ser feito antes. Quatro décadas atrás, no entanto, a realidade era bem diferente.</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>
Avanços no design de PCBs permitiram que a exploração espacial alcançasse novos patamares</small></div>

<h2 dir="ltr"><a id="saturn-v-one-small-step-for-pcbs-one-giant-leap-for-mankind">Saturn V: Um Pequeno Passo para PCBs, Um Grande Salto para a Humanidade</a></h2>

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

<p dir="ltr">Em 1969, é provável que você fosse muito jovem para testemunhar o maior evento daquele ano. A NASA, em seu programa Apollo, lançou a primeira missão exploratória de sucesso à Lua, superando a concorrência soviética e selando uma vitória americana na corrida espacial. No entanto, o foguete Saturno V utilizado não foi capaz de aproveitar verdadeiramente a tecnologia de PCB, que, como muitos de vocês, estava em sua infância. Os PCBs da época apresentavam trilhas dispostas manualmente, sem circuitos integrados, baixa densidade de componentes e soldagem manual. Uma exceção a isso foi o Computador de Orientação Apollo do Saturno V, ou AGC. O AGC de 16 bits fornecia suporte de orientação e navegação e apresentou a primeira aplicação de circuitos integrados em um formato de montagem superficial. Naquela época, as generosas finanças da NASA e sua coleção única de talentos eram a única maneira de tornar essa abordagem familiar possível.</p>

<h2 dir="ltr"><a id="space-shuttle-pcb-technology-really-takes-off">Ônibus Espacial: A Tecnologia de PCB Realmente Decola</a></h2>

<p dir="ltr">Pouco mais de 10 anos depois, a PCB flexível e a exploração espacial passaram por mudanças massivas. Após o sucesso do programa Apollo, a NASA voltou seus esforços para criar um veículo espacial reutilizável e confiável para substituir o foguete Saturno, que acabou sendo conhecido como o Ônibus Espacial, com o qual todos estamos familiarizados hoje. Da mesma forma, o design e a fabricação de PCBs passaram por uma transformação de escala similar: circuitos integrados, placas de múltiplas camadas, tecnologia de montagem superficial e fabricação automatizada definiram a indústria. A aplicação de PCB está evoluindo. Isso teve um efeito notável no design do Ônibus Espacial: a computadorização da operação e até de fases inteiras da missão. Cinco computadores de aviação IBM AP-101, quatro operando simultaneamente e um como backup de emergência, pilotariam automaticamente o Ônibus Espacial. Capazes de 480.000 instruções por segundo, este computador trouxe tecnologia de ponta enquanto tinha um tamanho não maior que uma caixa de sapatos. O progresso acelerado da tecnologia de PCB significava que o Ônibus Espacial poderia confiavelmente utilizar o poder computacional anteriormente associado com mainframes de tamanho de uma sala.</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>
Ônibus espacial, equipado com tecnologia de PCB mais avançada, decolando!</small></div>

<h2 dir="ltr"><a id="spacex-pcb-technology-reaches-new-heights">SpaceX: A Tecnologia de PCB Alcança Novos Patamares</a></h2>

Manufacturing Made Easy

Send your product to manufacturing in a click without any email threads or confusion.

<p dir="ltr">Hoje, <a href="https://www.spacex.com/&quot; rel="noopener" target="_blank">SpaceX</a> é um dos grandes nomes explorando novas fronteiras da exploração espacial. Fundada em 2002 por Elon Musk, a SpaceX é uma empreitada ambiciosa para criar um novo sistema de lançamento reutilizável e, em última análise, viagem interplanetária. O mais visível desses esforços é a série de foguetes Falcon. Projetada com os objetivos de reutilização e redução de custos, a série Falcon é desenvolvida com foco na facilidade de fabricação e montagem. A gênese da família Falcon e da própria SpaceX decorre da descoberta inicial de Musk de que o custo de construção de um veículo espacial é facilmente controlado através da integração vertical. Em outras palavras, a SpaceX produz independentemente a maioria das partes do Falcon e realiza a montagem internamente. Os foguetes Falcon 9, o foco mais recente de desenvolvimento, apresentam um design de dois estágios projetado com um sistema de aterrissagem revolucionário. Na descida de retorno, o foguete gira cerca de 180 graus e pousa verticalmente, uma conquista incrível em direção a um sistema de foguete reutilizável.</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>
Em 19 de fevereiro, a SpaceX estreou seu lançamento do Falcon 9. Crédito da imagem: <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">Qual o papel da tecnologia industrial de PCBs de hoje, e o poder de computação que ela traz, no mundo da SpaceX? Para os foguetes Falcon 9, e para todo o conceito de pouso vertical, está nos computadores de voo e controle. A moderna tecnologia de placas de circuito impresso não apenas tornou esse sistema possível, mas totalmente prático sem compromissos. Circuitos integrados de alta performance e unidades de processamento amplamente disponíveis, juntamente com placas multicamadas modernas, reduziram os requisitos de espaço geral dos módulos de PCB e mantêm baixo o seu custo. Fabricação de resposta rápida, tecnologia de montagem superficial e um catálogo sempre em expansão de componentes prontos para uso significam que os designs das placas podem ser flexíveis conforme as necessidades mudam e disponíveis em curtos prazos. Mais importante, softwares de design de PCB gráficos, poderosos e intuitivos permitem que os designers da SpaceX criem esses sistemas com facilidade. Isso é uma grande vantagem para o design do Falcon 9. Componentes altamente redundantes, processadores convencionais e plataformas de computador existentes são aplicados para garantir uma confiabilidade inabalável.</p>

<p dir="ltr">A SpaceX pode estar expandindo os limites da tecnologia de placas de circuito impresso até o limite atmosférico, mas não há aplicação que não se beneficie de um design poderoso e inovador. <a href="https://www.altium.com/altium-designer/migrate/autodesk-eagle">Software de design de PCB profissional</a> pode permitir que você torne os seus sonhos de design em realidade. Seja você um designer iniciante com grandes ideias para o próximo grande gadget, ou um engenheiro experiente procurando refinar seu fluxo de trabalho, o Altium Designer tem as <a href="https://resources.altium.com/p/pcb-tools">ferramentas de PCB</a> de que você precisa para lançar seu próximo projeto.</p>
</div>
</div>
</div>

Sobre o autor

Sobre o autor

Zachariah Peterson tem vasta experiência técnica na área acadêmica e na indústria. Atualmente, presta serviços de pesquisa, projeto e marketing para empresas do setor eletrônico. Antes de trabalhar na indústria de PCB, lecionou na Portland State University e conduziu pesquisas sobre teoria, materiais e estabilidade de laser aleatório. A experiência de Peterson em pesquisa científica abrange assuntos relacionados aos lasers de nanopartículas, dispositivos semicondutores eletrônicos e optoeletrônicos, sensores ambientais e padrões estocásticos. Seu trabalho foi publicado em mais de uma dezena de jornais avaliados por colegas e atas de conferência, além disso, escreveu mais de dois mil artigos técnicos sobre projeto de PCB para diversas empresas. É membro da IEEE Photonics Society, da IEEE Electronics Packaging Society, da American Physical Society e da Printed Circuit Engineering Association (PCEA). Anteriormente, atuou como membro com direito a voto no Comitê Consultivo Técnico de Computação Quântica do INCITS, onde trabalhou em padrões técnicos para eletrônica quântica e, no momento, atua no grupo de trabalho P3186 do IEEE, que tem como foco a interface de portas que representam sinais fotônicos com simuladores de circuitos da classe SPICE.

Recursos relacionados

Documentação técnica relacionada

Retornar a página inicial
Thank you, you are now subscribed to updates.
Altium Need Help?