Tectnotron und Kontaka Über 100 Leiterplatten für Weltraumteleskop eRosita

Einem Kraken ähnlich windet sich das informationsgebende Leitungssystem um die sieben identischen Elektronikboxen mit den integrierten tecnotron-Baugruppen zur Kamerakonstruktion. Sie befinden sich unterhalb der Röhrenoptik des eROSITA-Teleskops
Einem Kraken ähnlich windet sich das informationsgebende Leitungssystem um die sieben identischen Elektronikboxen mit den integrierten tecnotron-Baugruppen zur Kamerakonstruktion. Sie befinden sich unterhalb der Röhrenoptik des eROSITA-Teleskops

Microvias, Burried Vias und Leiterstrukturen von 150 μm: Ohne die Leiterplatten von Tectnotron und Kontaka könnte das eRosita-Teleskop keine neuen Erkenntnisse gewinnen.

 
Eine russische Sojus-Rakete wird das eRosita-Teleskop in den Weltraum befördern. Mit weitaus empfindlicheren Röntgenbilddetektoren ausgestattet, als dies bei vorherigen Missionen bislang möglich war, befinden sich in dem Teleskop sieben unabhängige Kameras mit hoher spektraler und räumlicher Auflösung. Die vor ihnen angebrachten, parallel ausgerichteten Spiegelsysteme filtern das sichtbare Licht und fangen die Röntgenstrahlung auf.

Damit die so eingefangenen Bildinformationen aus einer Entfernung von 1,5 Millionen Kilometern gesichert übertragen und ausgewertet werden können, versehen auch Leiterplatten von tecnotron elektronik auf dem Röntgenteleskop ihren Dienst.

»Rund fünfzehn verschiedene Leiterplattenarten haben wir entwickelt und die meisten davon in den sieben identischen Elektronikboxen unter den Spiegeln verbaut«, sagt Karl-Heinz Strohmaier, ehemaliger tecnotron-Geschäftsführer. Der Auftrag für das noch unter seiner Ägide konstruierte Leiterplatten-Design hatte 2010 das MPE (Max-Planck- Institut für extraterrestrische Physik) erteilt. Dies geschah nicht zuletzt, weil die Weißensberger Elektronik-Spezialisten schon vor Jahren an gleichlautenden Projekten wie denen der Raumfahrtmissionen ROSAT und XMM mitgewirkt hatten.

Zudem stand tecnotron elektronik in engem Kontat zu Elekonta Marek, einem Spezialunternehmen aus dem württembergischen Gerlingen. Es entwickelt und fertigt Leiterplatten höchster Güte und Zuverlässigkeit, insbesondere für den Betrieb unter extremen Bedingungen. »Wie in der Vergangenheit haben wir auch hier eine spezielle Leiterplatte entwickelt und gefertigt, die die Anforderungen an eine langjährige Weltraummission zuverlässig erfüllt«, sagt Lars Presche, Geschäftsführervon Elekonta.

Die Herausforderungen des Weltalls

Bis tecnotron Anfang dieses Jahres das geforderte Leiterplatten-Design und das weltraumbeständige Leiterplattenkontingent fristgerecht an das MPE lieferte, waren etliche Aufgaben zu erfüllen. Sowohl die reibungslose Steuerung des Teleskops über etliche Jahre wie auch das Detektieren und Speichern der im All aufgenommenen Signale mussten sichergestellt sein. Eine äußerst aufwändige Elektronik war gefordert, wie sich schon bald herausstellte. Vorgegebene ESA-Spezifikationen an das Design, insbesondere an die Langzeitzuverlässigkeit und neue Techniken gehörten dazu.

Tecnotron gelang es, Technologien für Microvias, Burried Vias und Leiterstrukturen von nur 150 μm zu integrieren. Selbst CGA-Bauteile mit bis zu 1.152 Anschlüssen fanden ihren Platz.

»Die Wärme, die die Leiterplatten im Betrieb erzeugen, muss unter den Bedingungen im Weltall ganz anders abgeführt werden, als  unter normalen atmosphärischen Bedingungen, wie sie auf der Erde herrschen«, erläutert Alex Weyerich, einer der beiden tecnotron-Geschäftsführer der zweiten Unternehmergeneration. »Um ohne den umgebenden natürlichen Wärmeleiter auszukommen, ist über viele Jahre gesammeltes Wissen darüber erforderlich, wie vollflächige Thermaplanes und -vias diese Aufgabe übernehmen können – trotz der im Weltraum vorherrschenden Minusgrade von 150 Grad Celsius und mehr.«