Microxips fabricats a la UPC mesuraran el vent de Mart

+
Descarregar

Oblea de silici amb els microxips en els quals es treballa a la Sala Blanca de la UPC

+
Descarregar

Recreació del rover que explorarà Mart en la missió Mars 2020. Imatge: NASA/JPL-Caltech

+
Descarregar

Els investigadors del grup en Micro i Nanotecnologies de la UPC, d’esquerra a dreta, Manel Domínguez; Luis Castañer; Sergi Gorreta; Vicente Jiménez; Lukasz Kowalski; Gema López i Santiago Silvestre.

+
Descarregar

Imatges del sensor esfèric en miniatura 3D fabricat a la UPC, per a futures missions a Mart. L'esfera té un diàmetre de 10 mm i un pes de 3 g, i es divideix en 4 sectors. Al seu interior hi ha incorporats 6 microxips de silici similars als de REMS, TWINS i MEDA que permeten mesurar la velocitat i l'angle del vent al planeta roig.

El grup de recerca en Micro i Nanotecnologies de la UPC ha participat en el disseny, la fabricació i la calibració del sensor de vent de l’instrument MEDA, que viatjarà a Mart en la missió de la NASA ‘Mars2020’. Aquest instrument servirà per mesurar la direcció i la velocitat del vent, la humitat relativa, la pressió o les propietats de la pols en suspensió del planeta roig. És el tercer cop que tecnologia fabricada a la UPC viatjarà a Mart. En aquesta ocasió són 60 xips de silici que són el nucli del sensor i que ja s’han lliurat recentment al Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

04/07/2019

El sensor de vent de l’instrument MEDA en el desenvolupament del qual ha participat el grup de recerca en Micro i Nanotecnologies (MNT) de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) anirà embarcat, juntament amb altres instruments científics, en un vehicle explorador (rover) a la missió de la NASA ‘Mars2020’. L’objectiu principal d’aquesta missió, que forma part del Programa d’Exploració de Mart de la NASA, és analitzar signes d’habitabilitat, caracteritzar la geologia i la dinàmica atmosfèrica, recollir mostres per ser analitzades a la Terra en properes  missions i preparar una futura exploració humana de Mart. El vehicle robòtic comptarà amb un trepant que permetrà extreure mostres de la superfície del planeta per posar-les en un receptacle, de cara a que aquestes mostres retornin a la Terra en la missió Mars Sample Return. Després, aquestes mostres es podran analitzar als laboratoris.

El nou sensor, que inclou 60 microxips made in UPC que s’acaben de lliurar al Jet Propulsion Laboratory de la NASA, és una evolució dels sensors de vent creats anteriorment per a l’instrument REMS incorporat al robot explorador Curiosity (de la missió Mars Science Laboratory) i per a l’estació meteorològica TWINS (de la missió InSight), que es van llançar el 2011 i el 2018, respectivament.

Els instruments REMS, TWINS i MEDA estan liderats pel Centro de Astrobiología (de l’Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial i del Consell Superior d’Investigacions Científiques, INTA-CSIC). El sensor de vent de MEDA es compon de dos braços cilíndrics que sortiran del màstil del rover Mars2020. Igual que en els anteriors sensors REMS i TWINS, la velocitat i la direcció del vent s'obtenen mesurant les velocitats tangencials del vent en diferents punts de cada cilindre. En cadascun d’aquests punts hi ha quatre xips de silici i un xip addicional per detectar la temperatura de l’aire. Les velocitats tangencials del vent s'obtenen mitjançant la monitorització dels petits canvis en la transferència de calor de cada dau (conjunt de quatre xips) cap a l’aire.

El grup MNT, vinculat a l'Escola de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB), ha participat en el disseny i la fabricació de totes les versions del sensor. En particular, els 60 xips de silici, que són el nucli del sensor, s'han fabricat al laboratori de la Sala Blanca, al Campus Nord de la UPC, a Barcelona. L’equip de científics també participarà en el calibratge del sensor i en la futura recuperació de dades de Mart, de cara a contribuir a millorar l’estimació del vent i, per tant, analitzar millor la dinàmica atmosfèrica.

“Aquesta serà la tercera vegada en què els xips de silici fabricats a la UPC viatgen a Mart”, explica el professor Manel Domínguez, investigador principal del grup MNT en aquest projecte, que dirigeix juntament amb el professor Vicente Jiménez. L’equip està constituït també pels investigadors Teresa Atienza, Luis Castañer, Sergi Gorreta, Lukasz Kowalski, Gema López i Santiago Silvestre. En els anteriors sensors REMS i TWINS van participar Luis Castañer, Manel Domínguez, Vicente Jiménez, Lukasz Kowalski i Jordi Ricart.

El sensor de vent a la missió InSight està proporcionant mesures actualment publicades al NASA PDS (Planetary Data System). “La detecció del vent és un factor clau en el desenvolupament del coneixement científic de les atmosferes planetàries. També és molt important per a la futura exploració humana de Mart, així com per a les missions més properes, com ara la Mars Sample Return”, afegeix Domínguez.

El grup de científics ja està desenvolupant un sensor de vent, de geometria esfèrica, per a futures missions a Mart. El principal avantatge d’aquest nou sensor és la seva miniaturització, ja que té una esfera de 10 mm de diàmetre, i el seu baix consum: “Això fa que sigui un excel·lent candidat per a petites sondes planetàries”, assegura Domínguez.

Els desenvolupaments de la UPC en aquests sensors han estat finançats per projectes del Pla Nacional de I+D+i.