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从月球尘埃到陨石碎片,NASA在TI研究太空岩石的零重力设施
(2025年2月20日更新)

在德克萨斯州农工大学学习时, Dakotah、Alexis 和Vince 已经是美国国家航空航天局了(NASA)团队成员, 负责本任务的相关研究。

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Dakotah我一直对太空很感兴趣。你忍不住想知道我们不知道什么,以及将要发生什么。加入这次探索和发现之旅将非常令人兴奋。

学生团队及其学院与当地一家太空商业公司合作,为一种新的实验设备设计了一个电子设备包。该设备将用于研究粒子如何与零重力航天器和太空服装材料相互作用,并允许研究人员远程控制和监控实验。

德州太空技术应用与研究公司、总裁兼首席执行官马特伦纳德与学生团队合作(Matt Leonard)说当我们的电子设备包与小行星或陨石相遇时,我们不知道会发生什么。该设备将帮助研究人员了解粒子之间的重力效应,以便更好地了解如何避免损坏它们,并设计适合与它们相互作用的东西。”

Hermes - 我公司的技术集成了六项TM4C微控制器,一个BeagleBone黑板和大量芯片 - 国际空间站将于今年秋天登陆(ISS)在那里呆五年。它将观察到的东西传回地球,有助于承担未来的任务NASA人们探索太阳系,比如地面如何在宇宙飞船下移动,太空土壤如何影响关键系统。NASA计划在2030年代再次将人类送往月球TI中国为火星的任务奠定基础。

Alexis说:“科学家们有很多理论来解释太空粒子间的相互作用方式,而上述研究将为这些理论提供依据。作为工程师,我们深入研究如何设计和解决问题。但是,当我坐下来思考这项研究以及我们目前在国际空间站上操作的系统时-我从未想过我做的事情如此有影响力。”

克服重力

寻找失重实验的方法很有挑战性。

德克萨斯A&M大学电子系统工程技术教授Joe Morgan与开发Hermes学生团队合作。如果你试图获得微重力,你的选择是有限的,他说。你从塔上摔下来只需要几秒钟,如果你乘坐它NASA的‘Vomit Comet将获得30秒的失重状态。但是国际空间站可以让科学家长期处于微重力环境中,这正是研究所需要的。”

在2015年秋天,Dakotah、Vince、Joe和Matt合作有一个名字Strata-1独特的管状实验。几个月后,实验在国际空间站启动,研究了零重力环境中小行星物质的行为一年。Dakotah硬件和基础设施的设计,Vince开发照明和相机软件,帮助科学家获取实验图像。

回到地球一年后,Strata-因此,1取得了巨大的成功NASA为了支持多个微重力研究项目的稳定轮换,团队需要建立一个可长期使用的设备 - 但要保证连接畅通,实现实时数据流。虽然Strata-1的信息存在SD在卡上,宇航员每隔几个月检索一次,但是Hermes将会被接入ISS通信系统使研究人员能够更快地读取数据。

Alexis说:“Strata-1.硬编码起作用,Hermes它更像是一种即插即用设备,可以随时更改地球参数。它给了它NASA前所未有的能力。

太空飞行的悠久传承

德州仪器公司长期以来一直在探索太空的最后边界。

1958年1月,TI晶体管是美国第一颗卫星探险者1号(Explorer 1)飞进太空,这比Jack Kilby发明集成电路只早了八个月。从那时起,包括阿波罗11号在内的括阿波罗11号在内的几天任务中使用,它首次将人类送到月球上。德州仪器公司凭借悠久的太空飞行历史经验,不断为航天生态系统带来新产品。

上述学生团队、德州航天技术应用与研究项目、德克萨斯A&M所有大学的电子系统工程技术计划都参与航天工程。除了Hermes和Strata-1之外,Vince和Dakotah在建造太空卫星通信系统进行近地轨道研究之前,Alexis帮助优化机器人的电子和机械系统,让它在火星上行走 – 所有这些系统都使用德州仪器产品。通过我们的大学计划,我们为全球的工程专业的教育者、研究员和学生提供支持,并将TI将模拟和嵌入式处理技术融入工程专业学生的学习经验中。

Vince说:从事这些影响深远的事情真是不可思议。最后,从Strata-当他们得到这些照片时,科学家们感到非常兴奋和兴奋。他们无法论证许多理论。我们很高兴参与其中,帮助他们进入下一个重大发现阶段。

TI公司被热门关注的产品型号
REF2030:电源管理
TI 3V Vref、低温漂、低功耗、双输出 Vref 和 Vref/2 电压基准
SN74LVC1G17:逻辑和电压转换
TI 具有施密特触发输入的 1.65V 至 5.5V 单路缓冲器
TM4C1230D5PM:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 80MHz 频率、64KB 闪存、24KB RAM、CAN、采用 64 引脚 LQFP 封装、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU
SN75LVDS387:接口
TI 16 通道 LVDS 驱动器
SN54HC139-SP:逻辑和电压转换
TI 双路 2 线路至 4 线路解码器/多路信号分离器
TPS7H5003-SP:电源管理
TI 具有同步整流功能的耐辐射 QMLV、2MHz PWM 控制器
LMG3422R030:电源管理
TI 具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 600V 30m? GaN FET
UC2854M:电源管理
TI 高功率因数前置稳压器
MSP430F5437A:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 256KB 闪存、16KB SRAM、12 位 ADC、DMA、UART/SPI/I2C、计时器和硬件乘法器的 25MHz MCU
UC2525B:电源管理
TI 在关断状态下具有低输出、温度范围为 -25°C 至 85°C 的增强型 35V、双端 0.4A 400KHz PWM 控制器
SN74LVC2G17-EP:逻辑和电压转换
TI 具有施密特触发输入的增强型产品 2 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器
TPS62082:电源管理
TI 采用 2mm x 2mm 小外形尺寸无引线 (SON) 封装的 1.2A 高效降压转换器.3.3V 输出电压(最小值)
SN74AHC32Q-Q1:逻辑和电压转换
TI 汽车类 4 通道、2 输入、2V 至 5.5V 或门
TPS549A20:电源管理
TI 具有 PMBus 的 1.5V 至 20V、15A 同步 SWIFT 降压转换器
SN74LVC14A-EP:逻辑和电压转换
TI 具有施密特触发输入的增强型产品 6 通道、2V 至 3.6V 反相器
SN54HCT373-SP:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的八路 D 类透明锁存器
TLV314:放大器
TI Single, 5.5-V, 3-MHz, low quiescent current (65-μA), RRIO operational amplifier
LM25574-Q1:电源管理
TI 42V、0.5A 降压开关稳压器
TPS75318-EP:电源管理
TI 快速瞬态响应 1.5A 低压降稳压器(增强型产品)
LP87524B-Q1:电源管理
TI 适用于 AWR 和 IWR MMIC 的多相 4MHz、4A/1.8V + 2.5A/2.3V + 1.5A/3.3V + 1.5A/1.2V 降压转换器
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