Så är elektroniken konstruerad

På farkosten Juice kommer man att använda mätbommar på tre meter, med koaxkablar inuti. Juice roterar inte och kan därför inte slänga ut några trådbommar. Man ska mäta elektrondensitet, -temperatur, -hastighet, spänning och ström med frekvenser upp till 1,5 megahertz.

Main electronics box kommer att monteras strålskyddat inuti satelliten. Överst ser du tre mätkort som tar hand om insignalerna från sensorerna på satellitens utsida. Langmuirsondsmottagaren (langmuir probe receiver, lp receiver) tar hand om langmuirsonderna och lågfrekvensmottagare (lf receiver) tar hand om magnetometrarna. Rwi är en helt digital radio som samplar hela frekvensområdet på en gång från tre antenner. Under dem kommer kortet med den digitala signalprocessorn dpu, som dessutom sköter kommunikation med resten av farkosten via satellitdatabussen spacewire. I botten sitter det spänningsaggregat som förses med batterikraft från rymdskeppet.

De grå kortet upptill i förra bilden, kallat ”LP Reciever + MIME”, för närmare beskådan. Sonderna kopplas in på P1–P4. Modulerna bias control ser till att förse de olika sonderna med lämplig förspänning (bias) och subtraherar också förspänningen från mätresultatet. I det orange blocket utförs diff-förstärkningen mellan sonderna. Man kopplar in kondensatorer i signalvägen om man vill mäta växelspänningar och -strömmar eller väljer in lågpassfilter om man är intresserad av lågfrekvenskomponenten. Signalerna analog-digital-konverteras i två a/d-omvandlare längst ned.

Världens dyraste fyrverkeri. Det här är ingen kanon, utan en vinsch som rullar ut den tråd som bildar trådbommen till en langmuirsond, som varit med om världens i särklass dyraste fyrverkeri. Den satt monterad i en av de fyra Cluster-satelliter som sköts upp med den första Ariane-5-raketen 1996. Raketen sprängdes efter en minut och alltihop störtade i ett träsk i Franska Guyana. Franska främlingslegionen letade rätt på allt skrot efter störtningen.

Det som var en hel mätlåda till Freja från 1992 (se bilden till
vänster) får i dag rum på ett enda kretskort. Det här mätkortet
från 2013 kan bland annat driva tre langmuirsonder. Dessa kopplas in till höger och färdigt mätdata tas ut på en nätverkskontakt kallad spacewire, upptill. De tre sonderna kan förses med lämpliga bias-spänningar från switchaggregatets spänningsdubblarstege genom ett antal högspänningstransistorer som sitter vid varje kontaktdon. De spänningar och strömmar som kommer tillbaka från sonderna förstärks av operationsförstärkare som sitter intill.

Så här såg mätelektroniken ut som flög i den svenska satelliten Freja år 1992. Lådan innehåller elektroniken för ett antal sensor­er som mätte plasmavågor i norrskenszonen, alltså elektriska och magnetiska fält i rymden nära Jorden. I lådan finns fyra
analoga mätkort, två processorkort och ett minnes­kort på hela
8 megabyte. Ovanpå syns ett switchaggregat.

Ett typiskt flygvärdigt kretskort avsett för Freja.

Fakta

IRF:s webbplats:
www.irf.se

Om heliosfären på Wikipedia:
tinytw.se/wikihelio

Om interplanetära magnetfält på Wikipedia:
tinytw.se/intmagwiki

Instrumenten i Juice:
tinytw.se/juiceinst