בלעדי לאתר הידען: שתי חשיפות בכנס העמותה הישראלית ללוויינות זעירה

במפעל מבת של התע”א נבנים שני ננו לווייינים שידגימו טכנולוגיות חלל ישראליות * חשיפה ראשונה לחברת רמון צ'יפס המייצרת מחשבים ללוויינים

פרופ' רן גנוסר מהטכניון

שתי חשיפות מעניינות היו אתמול בכנס העמותה הישראלית לווייניות זעירה שהתקיים בבית חיל האוויר בהרצליה, בשיתוף מבת חלל, מכון פישר למחקר אסטרטגי אוויר וחלל, חברת אקיוביט ואגודת החלל הישראלית.
לראשונה נחשף כי העמותה תשגר בשנת 2008 מרוסיה לפחות ננו לוויין אחד מתוך השניים המורכבים בימים אלה במפעל מבת של התעשייה האווירית. מדובר בלוויינים זעירים בגודל 10 על 10 על 30 סנטימטרים מדגם קיובסאט מתוצרת חברת פאמפקינס האמריקנית. הלוויינים הללו מגיעים כשהם מצויידים במחשב פיקוד וערכה לשילוב מערכות, כאשר הלקוח, קרי העמותה במקרה שלנו, מוסיף עליה את המטעדים. לדברי דודי זוסימן, ממקימי העמותה ללוויינות זעירה אמר בכנס כי הלוויינים נמצאים כעת בתהליך השילוב לקראת השיגור על משגר דנייפר מרוסיה בסוף שנת 2008. משימת הלוויינים תהיה הוכחת רכיבים לחלל, ארגונים שונים ירכיבו על הלווינים רכיבים מסחריים ויבדקו את יכולתם לעבוד בסביבת החלל.
הלווויינים נמצאים בבעלות העמותה ללוויינות זעירה בישראל (INSA), והם ישלבו בתוכם רכיבים בין היתר GPS זעיר של חברת רוקאר, שעון אטומי מדויק של חברת אקיוביט, ומחשב משימה שמפותח על ידי חברת רמון צ'יפס. כל החברות הן ישראליות, והרכיבים הם כחול לבן. בנוסף, קולטי השמש נבנים במל”מ בתעשיה האווירית. רכיבי בקרת ההכוון ומערכת החשמל מפותחים בחו”ל.
החשיפה השניה, היא של חברת רמון צ'יפס שמנהלה, פרופ' רן גינוסר מהפקולטה להנדסת חשמל בטכניון אומר כי חברת רמון צ'יפס, הנקראת על שמו של אילן רמון ז”ל היא חברה ישראלית (הפועלת בחיפה), שהוקמה על מנת לספק שבבים מוגני קרינה ללוויינים. “המדובר בפעילות שהתחילה לפני חמש שנים במסגרת מחקר בטכניון שניזום על ידי מפא”ת במשרד הביטחון במטרה לפתח רכיבים מוגני קרינה ללוויינים בארץ. לאחר הצלחת המחקר הקמנו את החברה. אנחנו מתכננים את השבבים, והייצור כולו נעשה במפעלי טאואר סמיקונדקטור במגדל העמק. החברה שלנו היא חברת תכן (Fabless). מאז ייצרנו רכיב אחד שעומד להיות משולב בלווין בימים הקרובים. אנחנו מפתחים היום כמה פרויקטים במקביל. בחלק מהמקרים מדובר ברכיבים אחרים, לאו דווקא מחשב – לדוגמה שבב של דחיסת תמונה ללווייני הצילום ובנוסף לכך, פיתחנו בשיתוף פעולה עם חברה שבדית מחשב שיכול לשמש גם מחשב ראשי בלוויין וגם מחשב לבקרה של מטעדים בלוויין. לאחרונה סיימנו את ייצור הגרסה הראשונה שלו, שנבדקה ועובדת יפה. המחשב מבוסס SPARC – ארכיטקטורה של מעבד שנמצא בתחנות העבודה של חברת סאן, והוא משמש כמחשב סטנדרטי בלוויינים האירופאים, ואנחנו מקווים שהתעשייה האווירית ויצרני לוויינים אחרים יאמצו אותו גם כמחשב הסטנדרטי.”
מה הערך המוסף שלכם, אם מדובר במעבד סטנדרטי?
פרופ' גינוסר: “המעבד הוא סטנדרטי, אבל מדובר ב-System on a chip הכוללת כמה התקני I/O מיוחדים לחלל מעבר למחשב הבסיסי, לדוגמה BUS שנקרא 1553 המיועד למחשב תעופתי. BUS אחר שנקרא CAN וערוצי תקשורת מיוחדים לחלל שנקראים SPACE WIRE, התקנים שבמערכות קרקעיות אינם נדרשים אבל בלוויינים הם חשובים ומקלים מאוד על התקשורות ועל ניהול הלוויין.
כל השבבים שאנחנו מייצרים עמידים לקרינה בחלל בכל גובה והם בעלי אמינות גבוהה מאוד ועמידים כנגד חילופי טמפרטורות, רעידות ועוד. מכיוון רכיבים אלה נבנים בהתאם לתקנים הגבוהים ביותר של אמינות ולכן הם מתאימים גם למוצרים צבאיים ויכול להיות שבעתיד ישתמשו בהם גם למוצרים צבאיים.
אחת מהמטרות שלנו היא להיות מסוגלים לייצר את המוצרים במחירים זולים. לא בעיה להשיג היום רכיבים אמינים, השאלה היא רק המחיר ואנחנו מנסים לאפשר ללקוחות להשיג אותם במחירים זולים יותר, ובמהירות פיתוח גדולה יותר.”
לדברי גינוסר, רמון היא חברה פרטית לחלוטין וגם לא גייסה מעולם משאבים חיצוניים. היא מממנת את עצמה בעלויות הפרויקטים שהיא זוכה בהם. במובן זה היא מרכז הנדסי שמספק פרויקטים הנדסיים.
ממילא פנינו לא לייצור המוני, ולכן איננו מתאימים לגיוס השקעה.”
וכיצד אתם משתתפים בפרויקט הננו-לוויין?
“אנחנו מציעים בין היתר מחשב לננו לווין. היום בננו לווין שהעמותה רכשה יש מחשב של טקסס אינסטרומנט שהוא למעשה בקר קטן, שלעניות דעתנו חלש מדי וגם לא מיועד לעבודה בחלל. כל עוד מדובר בניסויים שיכולים גם להיכשל מילא, אבל אם רוצים לבנות משימות של מאות ננו לווינים שיצטרכו להחזיק מעמד בחלל שנים. לפיכך אנו מציעים את המחשב לכל מי שרוצה לפתח ננו לווין בישראל. באשר ללוויינים הנבנים כעת, תרמנו מחשב לפרויקט סטודנטים בטכניון שיבנה כרטיס לננו לווין שמכיל את המחשב שלנו. מטרת הכרטיס תהיה הוכחת יכולת, להראות שניתן להשתמש במחשב שלנו בננו-לווויין. בנוסף, כל מי שירצה לבנות כרטיס למשימות כלשהם בלוייינים למשל מחשב עבור כרטיס הרדיו נספק לו מחשב. מאחר ותוכנת הפיתוח היא חינם, פתוחה ועל האינטרנט, אין בעיה להשתמש במחשבים שלנו מיד כפי שהם. אנחנו תמיד שמחים לעזור לתלמידים וסטודנטים לפתח לווין. כל פרויקט כזה, ביחוד אם מתלווה אליו תרומה של מישהו לשיגור עוזרת מאוד למשק הישראלי, כי היא עוזרת לפתח יכולת.”

מידד פריינטא, דובר העמותה ומהנדס מערכת הלווין עמוס 3 במבת-תע”א מסביר: “העמותה הוקמה כדי לדחוף את תחום הננו לוויינות בכלל והחינוך לנושאי חלל בפרט דרך פרויקטים מעשיים. תחילת עבודת העמותה היתה ב-2004 וב-2006 היא הוקמה באופן רשמי. מטרת הפרויקט בשיגור – הוכחת רכיבים לחלל שתאפשר שימוש עתידי שלהם לפרויקטים חלליים של מדינת ישראל. מדובר באפשרות לפריצת דרך טכנולוגית שתיתן מענה לפער שנוצר בין תחום החלל בכלל והפיתוחים הטכנולוגיים של השנים האחרונות. כל נושא התקשורת האלחוטית, מעבדים מהירים, מצלמות זהירות, ורכיבי MEMS (רכיבים זעירים שעשויים במכניקה עדינה המחליפים רכיבים רגילים כגון ג'ירוסקופים, מדי תאוצה). כל הפיתוח הטכנולוגי של עשרים השנים האחרונות נעצר ולא הגיע לחלל. הפרויקט שלונ ישבור את תקרת הזכוכית ויאפשר בדיקה והוכחה של טכנולוגיות חדישות עבור מערכות חלל, יביא את החלל למאה ה-21.
מדינת ישראל היא המדינה האידאלית ביותר לפיתוחי ננו לוויינים הדורשים חשיבה יצירתית, יכולות גבוהות וכל מה שהמדינה הצליחה להוביל בו בתחום האפליקציות הקרקעיות, יש לנו את היכולות לקחת אותם לחלל ולהפוך את המדינה למובילה בתחום.”