BAEシステムは、宇宙に適したマイクロチップの開発のために1,600万ドルの国防資金を獲得しました。この資金は、同社のRH45放射線耐性45ナノメートル（nm）半導体技術のデモンストレーションと検証に使用されます。宇宙環境は極端であり、地球の大気による緩衝がないため、放射線が密集した環境は数秒で標準的なマイクロエレクトロニクス部品を破壊する可能性があります。衛星の「脳」が軌道上で溶けるのを防ぐために、米国政府の目標は堅牢なチップを設計することです。この1,600万ドルの資金には、BAEの独自のRH45チップを検証し、防衛構築に使用するための安全な国内ハードウェアカタログを解放するという重要な任務があります。
したがって、これは国内製造にとって大きな勝利です。
BAEシステムのRH45チップが宇宙ミッションの信頼性を向上させる
なぜシリコンチップは軌道上で崩壊するのか。商業用マイクロチップは迅速で小型かつ安価ですが、非常に脆弱でもあります。深宇宙では、単一の高エネルギー陽子がビットを反転させ、コードを破壊したり、プロセッサを永久に焼き切ったりすることができます。過去には放射線による事故が多く発生しており、これは衛星の異常やミッションの失敗の主要な原因の一つです。例えば、ロシアの野心的なミッションPhobos-Grunt（2011年）は、火星の衛星フォボスから土壌サンプルを採取することを目的としていましたが、打ち上げ後すぐに地球の軌道に閉じ込められました。失敗の理由はいくつかあり、その一つは宇宙放射線中の重イオンが未強化の商業用オフ・ザ・シェルフ（COTS）マイクロチップに衝突し、コンピュータメモリが損傷し、致命的なシステム再起動を引き起こしたことです。
現在、商業用チップは依然として縮小を続けており、これにより微小な電荷に対する感度が大幅に向上しています。そのため、宇宙機関や防衛請負業者は、放射線耐性（Rad-Hard）やシリコン絶縁層（SOI）などの特別な製造技術を使用してチップを絶縁し、不必要な電荷を散逸させています。これらの技術は、特別な絶縁と設計技術を経て、宇宙の衝撃に耐え、計算を継続できるようにしています。この技術は不可欠であり、これがなければ現代の宇宙ミッションは失敗するでしょう。
新技術が国防と商業宇宙ミッションの発展を促進する
新たに資金提供を受けたプロジェクトは、ニューヨークのマルタ（Malta）にあるGlobalFoundries製造施設に依存しており、45nm SOI技術を使用しています。製造を米国本土に戻すことで、同社は敏感な国防ハードウェアに対する複雑な海外サプライチェーンへの依存を減らしました。マイクロチップが放射線防護要件を満たすために、RH45ショップの機能は先進的なデジタルハードウェアショップのようなものです。宇宙機関や防衛請負業者は、予測試験を受けた放射線耐性コンポーネントを選択し、特定のニーズに応じたカスタムアプリケーション特定集積回路（ASIC）を組み立てることができます。
これにより、エンジニアは新しい衛星の打ち上げごとに毎回車輪を再発明することなく、創造の自由を得ることができます。BAEシステムの宇宙システム製品ラインディレクターであるJoe Dziezynskiは、「宇宙ミッションを支援する際、設計の柔軟性は非常に重要です。私たちのRH45 ASICライブラリは、特定の機能に対してお客様をサポートしながら、放射線耐性要件を満たすユニークで信頼できる能力です」と述べています。
これらの高性能マイクロチップは、さまざまな宇宙操作に電力を供給します。深宇宙の惑星探査機は、地上の制御から数十億マイル離れた場所で、複雑な自律ナビゲーションとリアルタイムセンサー処理を実行するためにそれらに依存しています。国家安全保障資産は、重要な国防ペイロードを保護し、継続的な監視、脅威検出、および暗号化された軍事通信を維持するために放射線耐性アーキテクチャを使用しています。同時に、商業軌道衛星は、これらのコンポーネントを統合して、天候追跡ネットワークとグローバル衛星通信の稼働時間を最大化しています。これらのチップはすでにハードウェア製造に入り始めています。BAEはRH45技術を次世代Endura単板コンピュータに直接組み込み、軌道用に設計された高速度・低消費電力のプロセッサを生み出しています。
最終的な組み立て、パッケージング、テストは、バージニア州マナサスにあるBAE宇宙システム施設で行われ、この施設は1Aクラスのマイクロエレクトロニクス信頼性源の認証を受けています。
項目 規格 製造技術 45nm SOI マイクロチップ用途 衛星、深宇宙探査機 コンポーネントタイプ アプリケーション特定集積回路（ASIC）