Programa Interno em Desenvolvimento de Tecnologias Críticas (PTCR)

1 - Qualificar até 2015 dissipadores de calor para uso espacial à base de fios de alta condutividade revestidos de diamante (CVD).

2 - Qualificar até 2014 lubrificantes sólidos a base de carbono tipo diamante (DLC-Diamond Like Carbon) para peças de satélites.

3 - Caracterizar até 2014 microgiroscópio de silício para uso espacial.

4 - Qualificar até 2015 motor iônico.

5 - Desenvolver revestimentos especiais para satélites.

6 - Desenvolver tecnologia COTS para equipamentos eletrônicos embarcados.

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Resultados esperados (Planejamento)

Avaliação / Resultados alcançados (Acompanhamento)

1.01 - Desenvolver condutor térmico de alta performance através de deposição de diamante-CVD em fibras de carbono.

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2.01 - Qualificar processo de deposição de diamante DLC para aplicação espacial.

Aprimoramento do processo de crescimento de filme DLC com inserção de nanopartícula de diamante.

Testes para aprimoramento do processo de crescimento de filme DLC com inserção de nano partícula de diamante parcialmente realizados. Artigo publicado.

3.01 - Desenvolver até 2014 giroscópio MEMS para voar como experimento.

Linhas de gás, água de refrigeração, exaustão, e alimentação elétrica do reator DRIE instaladas e operacionais.

Linhas de gás, água de refrigeração, exaustão, e alimentação elétrica do reator DRIE instaladas e em fase de testes.

4.01 - Desenvolver e qualificar até 2015 um propulsor iônico para voar como experimento.

Testes térmicos de catodos ocos com sistema de aquecimento redundante realizados.

Resultados não alcançados.

5.01 - Qualificar, até 2014, processo de implantação iônica em polímeros.

i) Testes de kapton tratado por implantação iônica; ii) Continuação dos tratamentos de fibra de carbono; iii) Início do processo de compras do sistema GDOES (Glow Discharge Optical Spectroscopy).

Resultados não alcançados. i) Os testes dos Kaptons tratados não foram realizados. ii) As fibras de carbono foram tratadas por implantação de nitrogênio. iii) A compra do sistema GDOS (Glow Discharge Optical Spectroscopy) para análise de superfícies não foi aprovado pelo INPE.

5.02 - Montar até 2013 um sistema de implantação iônica dedicado para aplicação espacial.

Término dos testes de vácuo do sistema de implantação iônica 3IP-CE, testes do sistema elétrico realizados.

Testes do sistema de vácuo realizado com sucesso, tendo atingido pressões de base de 8x10-7 mbar. O sistema elétrico apresentou falhas durante a sua utilização e está sendo reparado pelo seu fabricante.

5.03 - Desenvolver até 2013 cerâmicas de emissividade variável com a temperatura, para uso em controle térmico de satélites.

i) Obtenção e caracterização de pós com composição mista (com cálcio e estrôncio); ii) Desenvolvimento do processo de sinterizações dos pós obtidos.

Obtenção e caracterização de pós com composição mista (com cálcio e estrôncio) parcialmente realizadas.

6.01 - Implantar até 2014 processos e metodologias para qualificar componentes eletrônicos para uso espacial.

Preparação da documentação para fabricar o DUT (Device Under Test) que acomoda o FPGA a ser testado.

Preparação da documentação concluída. Revisão do projeto da placa DUT (Device Under Test) em revisão.

6.02 - Desenvolver, até 2014, sistema de compressão de dados para câmeras de imageamento.

i) Otimização do software JPEG-XR com remoção de código redundante; ii) Preparação da documentação para contratar fabricação do experimento para teste em voo.

Resultados não alcançados. i) Inicio da otimização do JPEG-XR para remoção de código redundante; Pesquisa do método de compressão SPIHT; Documentação e apresentação do compressor DPCM usado no CBERS-3. ii) Nenhuma contratação para o experimento em hardware foi realizada por falta de verba.

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Resultados esperados (Planejamento)

Avaliação / Resultados alcançados (Acompanhamento)

1.01 - Desenvolver condutor térmico de alta performance através de deposição de diamante-CVD em fibras de carbono.

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Resultado antecipado e alcançado. i) Foram confeccionadas amostras de diamante CVD sobre fibra de carbono, porém o resultado não ficou bom sob o ponto de vista de propriedades mecânicas. ii) Foram confeccionadas amostras de diamante CVD sobre fios de tungstênio e os resultados foram promissores. A deposição resultou num diamante - CVD de boa qualidade e com boa uniformidade de deposição sobre toda a superfície dos fios, formando um condutor térmico.

2.01 - Qualificar processo de deposição de diamante DLC para aplicação espacial.

Caracterização e ajuste de parâmetros do processo de crescimento de filme DLC com inserção de nanopartícula de diamante.

Determinados os parâmetros óptimos para o processo de crescimento.

3.01 - Desenvolver até 2014 giroscópio MEMS para voar como experimento.

i) Todos processos e Equipamento s de micro-fabricação do laboratório operantes; ii) Reator de Corrosão Profunda Instalado e Comissionado pela Oxford.

Ainda sendo preparado o local para a instalação do Reator de Corrosão Profunda à Plasma (DRIE).

4.01 - Desenvolver e qualificar até 2015 um propulsor iônico para voar como experimento.

Testes comparativos de desempenho entre catodos ocos com insertos contendo Carbonatos e Aluminatos realizados.

Os testes térmicos estão ainda em andamento. Foi necessário a implementação de instrumento virtual em plataforma LabView para processamento de dados do dispositivo.

5.01 - Qualificar, até 2014, processo de implantação iônica em polímeros.

i) Continuação dos testes em Kapton; ii) Tratamentos de fibras de carbono; iii) Acompanhamento do processo de compra do GDOES.

Resultado parcialmente alcançado. Trabalho finalizado para os testes em Kapton. Este trabalho resultou em tema de dissertação de mestrado de aluno de pós-graduação da área de Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores. Os testes com fibra de carbono não foram realizados e o processo de compra do GDOS ainda está em andamento.

5.02 - Montar até 2013 um sistema de implantação iônica dedicado para aplicação espacial.

Operação do pulsador de alta tensão e da fonte de plasma; primeiras implantações em materiais no 3IP-CE realizadas.

Houve falhas no funcionamento do pulsador. O equipamento está sendo reparado pelo fabricante.

5.03 - Desenvolver até 2013 cerâmicas de emissividade variável com a temperatura, para uso em controle térmico de satélites.

Medidas de emissividade das cerâmicas sinterizadas em função da temperatura.

Duas classes de amostras cerâmicas estão prontas e caracterizadas por Raios-X, MEV e EDX. Foram realizadas medições de emissividade em temperatura ambiente.

6.01 - Implantar até 2014 processos e metodologias para qualificar componentes eletrônicos para uso espacial.

i) Inicio fabricação do DUT; ii) Desenvolvimento do processo para desencapsular FPGA.

6.02 - Desenvolver, até 2014, sistema de compressão de dados para câmeras de imageamento.

i) Implementação do JPEG-XR com otimização para hardware; ii) Familiarização com o kit do FPGA da ACTEL.

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Resultados esperados (Planejamento)

Avaliação / Resultados alcançados (Acompanhamento)

1.01 - Desenvolver condutor térmico de alta performance através de deposição de diamante-CVD em fibras de carbono.

Aprimoramento do processo de crescimento de diamante CVD em maços de fios capilares de tungstênio.

Meta adiada para 2013.

2.01 - Qualificar processo de deposição de diamante DLC para aplicação espacial.

Continuação da caracterização e ajuste de parâmetros do processo de crescimento de filme DLC com inserção de nanopartícula de diamante.

Caracterização do filme DLC com nano partícula de diamante nas condições do ambiente espacial sendo realizada.

3.01 - Desenvolver até 2014 giroscópio MEMS para voar como experimento.

i) Inicio da fabricação da estrutura fundamental da 1a versão do giroscópio; ii) Bancada de testes sendo instalada.

Terminada a preparação do local; Reator de Corrosão Profunda à Plasma (DRIE) no local e em fase de instalação.

4.01 - Desenvolver e qualificar até 2015 um propulsor iônico para voar como experimento.

Montagem do novo modelo de propulsor iônico PION5-Q (modelo de pré-qualificação espacial).

Testes térmicos com catodo redundante revelaram a necessidade de reprojetar o sistema de aquecimento tanto em relação a geometria quanto aos materiais empregados. Espera-se com estas modificações que o consumo de potência de aquecimento fique em níveis aceitáveis para missões espaciais.

5.01 - Qualificar, até 2014, processo de implantação iônica em polímeros.

i) Continuação dos testes em Kapton; ii) Tratamentos de fibras de carbono; iii) Acompanhamento do processo de compra do GDOES.

Os testes foram realizados com êxito. O sistema GDOES não será comprado neste ano.

5.02 - Montar até 2013 um sistema de implantação iônica dedicado para aplicação espacial.

Continuações de implantações iônicas em materiais no dispositivo 3IP-CE.

O pulsador do sistema elétrico foi reparado e todo o conjunto está operacional.

5.03 - Desenvolver até 2013 cerâmicas de emissividade variável com a temperatura, para uso em controle térmico de satélites.

Aprimoramento dos processos de obtenção do pó e de sinterização.

A otimização dos processos de obtenção do pó foi alcançada; a otimização da sinterização está em andamento.

6.01 - Implantar até 2014 processos e metodologias para qualificar componentes eletrônicos para uso espacial.

i) Conclusão da fabricação do DUT; ii) Elaboração da especificação de teste de radiação (TID e SEE) do FPGA.

6.02 - Desenvolver, até 2014, sistema de compressão de dados para câmeras de imageamento.

i) Avaliação e testes do JPEG-XR otimizado; ii) Adaptação do código do JPEG-LS em hardware para o kit da ACTEL.

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Resultados esperados (Planejamento)

Avaliação / Resultados alcançados (Acompanhamento)

1.01 - Desenvolver condutor térmico de alta performance através de deposição de diamante-CVD em fibras de carbono.

Desenvolvimento do processo de crescimento de diamante CVD em maços de fios capilares de tungstênio.

Meta adiada para 2013.

2.01 - Qualificar processo de deposição de diamante DLC para aplicação espacial.

Caracterização do filme DLC com nano partícula de diamante nas condições do ambiente espacial.

Caracterização do filme DLC com nano partícula de diamante nas condições do ambiente espacial, em andamento. Concluiu-se uma nova metodologia de introdução de nanopartículas, que se encontra em fase de testes.

3.01 - Desenvolver até 2014 giroscópio MEMS para voar como experimento.

i) Conclusão e ocupação do anexo para testes , manutenção e operações incompatíveis com sala limpa; ii) Estrutura fundamental da 1ª versão do giroscópio fabricada e sendo caracterizada.

i) O projeto e compra da obra foi encaminhada e ainda está tramitando no INPE. Espera-se a conclusão (se for comprada) no 1º semestre de 2013. ii) Ainda não foi possível terminar a operacionalização dos outros processos e da infraestrutura do laboratório, e completar a operacionalização do reator DRIE no 1o semestre de 2013.

4.01 - Desenvolver e qualificar até 2015 um propulsor iônico para voar como experimento.

Instalação do PION5-Q na câmara de testes e realização de testes preliminares de funcionamento.

Implementação de uma sonda de Langmuir automatizada utilizando plataforma LabView. Realizados testes de desempenho de catodos ocos com insertos óxidos empregando sonda eletrostática automatizada. Montagem do PION5-Q adiada para 2014.

5.01 - Qualificar, até 2014, processo de implantação iônica em polímeros.

i) Término dos testes em Kapton; ii) Testes de cisalhamento de compósitos melhorados por implantação iônica; iii) Finalização do processo de compra do equipamento GDOES.

Meta adiada para 2013. O GDOES deve ser adquirido em 2013.

5.02 - Montar até 2013 um sistema de implantação iônica dedicado para aplicação espacial.

Análises de amostras de materiais tratados por implantação iônica por raio-x, medidas de resistência a corrosão e tribologia realizadas.

Implantações iônicas em materiais no dispositivo 3IP-CE realizadas e análises de amostras de materiais tratados por implantação iônica em andamento

5.03 - Desenvolver até 2013 cerâmicas de emissividade variável com a temperatura, para uso em controle térmico de satélites.

Testes mecânicos e análise comparativa dos resultados, entre as composições realizados.

As cerâmicas microestruturadas foram obtidas e caracterizadas. Não foram realizados as medições de emitância em função da temperatura no LIT, pois aguarda-se em fila de espera o uso dos equipamentos para este teste.

6.01 - Implantar até 2014 processos e metodologias para qualificar componentes eletrônicos para uso espacial.

Teste de radiação (TID) do FPGA.

6.02 - Desenvolver, até 2014, sistema de compressão de dados para câmeras de imageamento.

i) Preparação da documentação do JPEG-XR otimizado; ii) Testes do código do JPEG-LS em hardware para o kit da ACTEL.