Cómo la evolución del diseño de PCB ha permitido que las visiones de SpaceX despeguen

Hoy, SpaceX explora las nuevas fronteras de los vuelos espaciales. SpaceX es una empresa ambiciosa para crear un nuevo sistema de lanzamiento reutilizable y, en última instancia, viajes interplanetarios. El más visible de estos esfuerzos es la serie de cohetes Falcon. Diseñada con los objetivos de reutilización y costes reducidos, la serie Falcon está diseñada en torno a la facilidad de fabricación y montaje. ¿Qué papel desempeña la tecnología de PCB de hoy en día y la potencia informática que aporta en el mundo de SpaceX? ¡Sigue leyendo para saber más!

El flujo de trabajo de diseño de PCB y los enfoques de fabricación actuales son los más rápidos, intuitivos y rentables de la historia. Cualquier persona, desde una pequeña startup hasta departamentos de ingeniería establecidos, puede crear diseños ambiciosos sin compromiso. Ha tenido un efecto particularmente transformador en la industria de exploración espacial, donde empresas autosuficientes como SpaceX han retomado donde la NASA lo dejó. La tecnología de PCB barata y confiable significa que SpaceX puede hacer lo que antes no se podía hacer. Sin embargo, hace cuatro décadas, la realidad era bastante diferente.

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Los avances en el diseño de PCB han permitido que la exploración espacial alcance nuevas alturas

Saturno V: un pequeño paso para PCB, un salto gigante para la humanidad

En 1969, es probable que fueras demasiado joven para presenciar el evento más grande de ese año. La NASA en su programa Apolo lanzó la primera misión exploratoria exitosa a la Luna, venciendo a la competencia soviética y sellando una victoria estadounidense para la carrera espacial. Sin embargo, el cohete Saturn V que usaron no pudo aprovechar realmente la tecnología PCB, que como muchos de ustedes, estaba en su infancia. Luego, los PCB presentaban trazos dispuestos a mano, sin circuitos integrados, baja densidad de componentes y soldadura manual. Una excepción a esto fue la Computadora de Orientación Apollo o AGC de Saturno V. El AGC de 16 bits proporcionó orientación y soporte de navegación y presentó la primera aplicación de circuitos integrados en un factor de forma de montaje en superficie. En ese momento, las generosas finanzas y la colección única de talentos de la NASA eran la única forma de hacer posible este enfoque familiar.

Transbordador espacial: la tecnología PCB realmente despega

Un poco más de 10 años después, los PCB y los vuelos espaciales sufrieron cambios masivos. Tras el éxito del programa Apollo, la NASA se propuso crear un vehículo espacial reutilizable y confiable para reemplazar el cohete Saturno, en última instancia conocido como el transbordador espacial con el que todos estamos familiarizados hoy. Del mismo modo, el diseño y la fabricación de PCB experimentaron una transformación de escala similar: los circuitos integrados, las placas multicapa, la tecnología de montaje en superficie y la fabricación automatizada definieron la industria. Los PCB estaban evolucionando. Esto tuvo un efecto sobresaliente en el diseño del transbordador espacial: la informatización de la operación e incluso las fases completas de la misión. Cinco computadoras de aviónica IBM AP-101, cuatro operando simultáneamente y una como respaldo de emergencia, pilotarían automáticamente el Shuttle. Capaz de 480,000 instrucciones por segundo, esta computadora trajo tecnología de punta sin ser más grande que una caja de zapatos. El avance acelerado de la tecnología de PCB significó que el transbordador espacial podría usar de manera confiable la energía de la computadora previamente asociada con mainframes del tamaño de una habitación.

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¡El transbordador espacial, equipado con tecnología PCB más avanzada, despega!

SpaceX: la tecnología PCB alcanza nuevas alturas

Hoy, http://www.spacex.com/SpaceX es uno de los grandes nombres que exploran nuevas fronteras de los vuelos espaciales. Fundada en 2002 por Elon Musk, SpaceX es una empresa ambiciosa para crear un nuevo sistema de lanzamiento reutilizable y, en última instancia, un viaje interplanetario. El más visible de estos esfuerzos es la serie de cohetes Falcon. Diseñada con los objetivos de reutilización y costes reducidos, la serie Falcon está diseñada en torno a la facilidad de fabricación y montaje. La génesis de la familia Falcon y el propio SpaceX se deriva del descubrimiento temprano de Musk de que el coste de construir un vehículo espacial se controla fácilmente a través de la integración vertical. En otras palabras, SpaceX produce de forma independiente la mayoría de las piezas Falcon y realiza el ensamblaje internamente. Los cohetes Falcon 9, el foco de desarrollo más reciente, es un diseño de dos etapas diseñado con un revolucionario sistema de aterrizaje. En el descenso de regreso, el cohete gira alrededor de 180 grados y aterriza verticalmente, un logro increíble hacia un sistema de cohete reutilizable.

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El 19 de febrero, SpaceX presentó su lanzamiento Falcon 9. Crédito de la imagen: Nadezda Murmakova / shutterstock.com

¿Qué papel desempeña la tecnología de PCB de hoy en día y la potencia informática que aporta en el mundo de SpaceX? Para los cohetes Falcon 9, y para todo el concepto de aterrizaje vertical, está en las computadoras de vuelo y control. La moderna tecnología de PCB no solo ha hecho posible este sistema, sino que es completamente práctico sin compromiso. Los circuitos integrados y las unidades de procesador de alto rendimiento ampliamente disponibles, junto con las modernas placas multicapa, han reducido los requisitos generales de espacio de los módulos de PCB y reducen su coste. La fabricación de respuesta rápida, la tecnología de montaje en superficie y un catálogo en constante expansión de componentes comerciales disponibles significan que los diseños de placas pueden ser flexibles a medida que cambian las necesidades y disponibles en plazos de entrega cortos. Lo más importante es que el software de diseño de PCB gráfico potente e intuitivo permite a los diseñadores de SpaceX la libertad de crear estos sistemas con facilidad. Esta es una gran ventaja para el diseño de Falcon 9. Los componentes altamente redundantes, los procesadores convencionales y las plataformas informáticas existentes se aplican para garantizar una fiabilidad constante.

SpaceX podría estar empujando los límites de la tecnología de PCB al límite atmosférico, pero no hay ninguna aplicación que no se beneficie de un diseño potente e innovador. El software profesional de diseño de PCB puede permitirle hacer realidad sus sueños de diseño. Ya sea que sea un diseñador primerizo con grandes ideas para el próximo gran gadget, o un ingeniero experimentado que busca refinar su flujo de trabajo, Altium tiene las herramientas de PCB que necesita para lanzar su próximo proyecto.

Acerca del autor

Altium Designer

PCB Design Tools for Electronics Design and DFM. Information for EDA Leaders.

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