Emulación de los efectos de la radiación ionizante en dispositivos analógicos mediante láser pulsado de femtosegundo sintonizable

Résumé

El día 5 de Noviembre de 2001, la sonda espacial ""Microwave Anisotropy Probe (MAP)"" realizaba una misión de la NASA para medir la anisotropía de las microondas de la radiación de fondo provenientes del origen de universo o ""Big Bang"". Durante un inst ante, se reinició el procesador principal de control de la sonda espacial provocando la configuración de su funcionamiento en ""modo seguro"" y cancelando las funciones programadas que no eran imprescindibles. La NASA invirtió varios días en poder toma r nuevamente el control de la sonda espacial, con la consiguiente pérdida de numerosos datos científicos programados para su adquisición [JO05]. Si este comportamiento ocurría con regularidad, el éxito de la misión probablemente se vería comprometido . Era importante encontrar la causa del mal funcionamiento del procesador y, si fuera posible, su mitigación. La pieza clave en la investigación que realizó la NASA fue la observación de que el error se produjo durante un evento solar, caracterizado por el gran incremento en el flujo de protones e iones pesados emitidos por el sol. Los ingenieros especializados en efectos de la radiación concluyeron que una de estas partículas fue la culpable del error, particularmente cuando descubrieron que el circuito de reinicio del procesador contenía tres comparadores de tensión (LM139). Análisis previos revelaban la aparición de largos transitorios de voltaje en la salida del dispositivo LM139 cuando éste se exponía frente a un haz de iones pesados [ NI96]. La función del circuito de reinicio era monitorizar la tensión de alimentación y mandar un comando de apagado al procesador si la tensión caía por debajo de un nivel de referencia de 2.5 V [PO02]. Finalmente, el equipo de ingenieros concluyó q ue una partícula ionizante proveniente de un evento solar produjo un transitorio de voltaje negativo en la salida de uno de los LM139 suficientemente largo como para reiniciar el procesador de la sonda MAP. El error en MAP no fue el único problema at ribuido a la generación de transitorios producidos por efectos de la radiación observado en una sonda espacial. Durante años siguientes, problemas en las sondas CASSINI [PR02], SOHO [HA99, HA01] y TERRA también fueron atribuidos a la aparición de tra nsitorios. La radiación natural presente en el espacio afecta a los componentes electrónicos que están embarcados en satélites y misiones espaciales, alterando su comportamiento e incluso dañándolos permanentemente. El hecho de que estos fenómenos se