This project aims to analyze space radiation effects on the electronic components of WikiSat, the femto-satellite developed at EETAC. We present a further development of the project presented by Laia Molas Pous, in which radiation effects on electronic components at 28º inclination Low Energy Orbits (LEO) were considered. In this case we study a similar altitude range but focus on polar inclination orbits. This way we expose our model components to a much more hostile radiation space environment. The main tool we use is SPENVIS, the software developed by the European Space Agency (ESA) that allows the computation and analysis of space radiation characteristics and effects on biological and electronic components orbiting around the Earth. Using SPENVIs we define 80º LEO orbits at different altitudes and compute particle fluxes and fluencies, magnitudes that characterize space radiation due to trapped electron and protons, solar particle events and cosmic radiation. SPENVIS also allows us to model the components of the electronic device we intend to study and two different types of battery and the shielding properties of polyethylene and lead. Finally, we analyze the interaction between the radiation environment at the polar LEOs defined above and our model device and batteries. We present the values of total ionizing doses (TID), which characterize an important part of the expected damage on systems exposed to radiation. As expected, the obtained TID values, are above the threshold that would allow a reliable performance of the electronic devices considered. Nevertheless, we show quantitatively that the MEMS with one of the proposed batteries and with the shielding layers of lead or polyethylene accumulate TIDs only about one order of magnitude above the safety threshold of 1 mrad. This result supports the viability of a femto-satellite like WikiSat operating near polar orbits, provided a careful choice of electronic devices more resistant to radiation and the implementation of a basic radiation shield.

Castellà:Este proyecto se centra en el estudio de los efectos de la radiación espacial sobre los componentes electrónicos del femto-satélite, WikiSat desarrollado en la EETAC. Presentamos una continuación del proyecto de Laia Molas Pous, en el cual se consideraban los efectos de la radiación sobre componentes electrónicos en orbitas bajas (LEO) a 28º de inclinación. En nuestro caso estudiaremos rangos de altitud similares pero nos centraremos en órbitas polares. De esta manera exponemos nuestros modelos de componentes a ambientes de radiación mucho más hostiles. La herramienta principal utilizada es SPENVIS, el software desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA). Este software permite el análisis y cálculo de las características y efectos de la radiación espacial sobre componentes tanto electrónicos como biológicos que orbitan alrededor de la Tierra. Utilizando SPENVIS definimos órbitas LEO con 80º de inclinación a diferentes altitudes y calculamos los flujos y fluencias de partículas, magnitudes que caracterizan la radiación espacial causada por electrones y protones atrapados, eventos por partículas solares y radiación cósmica. SPENVIS también nos permite crear un modelo de los componentes electrónicos del satélite que queremos estudiar y sus respectivas baterías. Finalmente, analizamos cómo se comporta nuestro dispositivo con el ambiente de radiación en las orbitas polares descritas previamente. Presentamos los valores de las dosis totales ionizantes (TID), que caracterizan gran parte de los daños que podemos esperar en los componentes expuestos a la radiación. Como esperábamos los valores obtenidos superan el umbral que permite un funcionamiento fiable de los componentes electrónicos. No obstante, se muestra cuantitativamente que el MEMS con una de las baterías propuestas y las capas de blindaje de plomo o polietileno, acumula DITs de tan solo un orden de magnitud por encima del umbral de seguridad de 1 mrad. Este resultado apoya la viabilidad de un femto-satelite como el WikiSat operando cerca de orbitas polares, a condición de la implementación de un escudo de radiación básico y de una elección cuidadosa de dispositivos electrónicos con una mayor resistencia a la radiación.