Advances in space systems for optimised solar physics payloads

• Autores: José Luis Gasent Blesa
• Directores de la Tesis: Esteban Sanchis Kilders (dir. tes.), David Gilabert Palmer (codir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2026
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 321
• Tribunal Calificador de la Tesis: Valentín Martínez Pillet (presid.), Julia Amoros Lopez (secret.), Antonio C, Lopez Jimenez (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería Electrónica por la Universitat de València (Estudi General)
• Calificación: Sobresaliente
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología electrónica
      • Otras especialidades de tecnología electrónica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TESEO  RODERIC 
• Resumen

  • Esta tesis estudia la concepción, el diseño, la cualificación y el comportamiento en vuelo de electrónica compacta para cargas útiles de física solar. Se centra en los módulos conversores de potencia (PCM) y en el diseño mecánico, estructural y térmico de las unidades electrónicas, en el contexto de dos misiones: el satélite Solar Orbiter y el globo estratosférico SUNRISE III. Aunque operan en entornos distintos, ambas requieren el funcionamiento fiable de instrumentación científica exigente bajo fuertes restricciones ambientales y de programa. A partir de estos casos, se desarrolla y aplica una metodología de ingeniería de sistemas para la electrónica de carga útil, que combina la flexibilidad del entorno académico con la experiencia de la industria espacial y busca optimizar recursos y riesgos de desarrollo en misiones científicas.La tesis enmarca el trabajo en el ámbito de la física solar y subraya la necesidad de realizar observaciones desde plataformas espaciales y estratosféricas. Se resumen los principales condicionantes de una misión científica y las particularidades ambientales del diseño de electrónica espacial, además de revisar las principales misiones europeas dedicadas a la física solar. Los proyectos en globos se enmarcan en el contexto New Space, con ciclos de desarrollo más cortos y menor coste, pero requisitos muy exigentes. Sobre esta base, se define un flujo de trabajo adaptado a entornos de desarrollo rápidos y con recursos limitados. Partiendo de este marco, se aplica una visión de ingeniería de sistemas al desarrollo de los elementos críticos indicados en instrumentación de dichas misiones. El diseño mecánico y estructural emplea modelos de elementos finitos para fijar márgenes adecuados, mientras que las líneas de potencia consideran los requisitos de los diferentes sistemas, además de otros aspectos como el derating y la EMC. La verificación integra análisis y ensayos ambientales, validando el sistema mediante telemetría en vuelo. El resultado es una metodología que articula especificación, diseño, integración y verificación, aplicable a futuras cargas útiles en entornos extremos.En Solar Orbiter se analiza la estructura de la unidad electrónica del instrumento PHI y su PCM diseñado a medida, frente a soluciones comerciales (COTS). Para SUNRISE III se aborda una unidad presurizada y un PCM para los instrumentos TuMag y SCIP, con un diseño híbrido que combina desarrollos específicos y componentes COTS. La tesis identifica cuándo es preferible un desarrollo a medida y cuándo resulta adecuado un enfoque mixto, apoyado en la selección de componentes, una integración mecánico‑térmica cuidada y la correlación entre modelos, ensayos y telemetría. Estos resultados se concretan en criterios prácticos para equilibrar prestaciones, riesgo y coste en futuras misiones de física solar y en otras plataformas científicas espaciales y estratosféricas.