Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de electrónica resistente a la radiación para aplicaciones espaciales, por plataforma (satélite, vehículo de lanzamiento, sonda espacial profunda), por técnica de fabricación (resistente a la radiación por diseño, resistente a la radiación por proceso, resistente a la radiación por software), por tipo de material (silicio, nitruro de galio, carburo de silicio), por componente (ordenador de a bordo, microprocesador, controlador, fuente de alimentación, memoria (grabadora de estado sólido), matriz de puertas programables en campo, transmisor y receptor (antenas), circuito integrado de aplicación específica, sensor) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado

Creciente demanda de componentes electrónicos resistentes a la radiación en satélites comerciales.

La demanda de pequeños satélites está aumentando debido a la creciente necesidad de soluciones asequibles.comunicación por satélite, incluyendo monitoreo y vigilancia militar, distribución de contenido televisivo, conectividad de telefonía celular y vigilancia agrícola. Para una cobertura óptima, estos satélites comerciales se lanzan típicamente a órbitas geoestacionarias y tienen una vida útil de 15 a 20 años. El creciente número de satélites de comunicaciones en órbita terrestre ha impulsado la demanda de dispositivos electrónicos resistentes a la radiación. Para mejorar la red de comunicaciones mundial, los emprendedores del Nuevo Espacio, incluyendo OneWeb, SpaceX, Amazon y Telesat, pretenden lanzar una megaconstelación de miles de satélites en órbita terrestre baja. La Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. (FCC) permitió a Amazon lanzar y operar su red de banda ancha de 3236 satélites. Los satélites de comunicaciones de vanguardia CMS-01, GSAT-10 y APSTAR-7, cada uno con una vida útil de diseño de 15 años, son un ejemplo de satélites de comunicaciones y radiodifusión de alta potencia exitosos.

Innovaciones en microprocesadores y tecnología FPGA

Se prevé que el mercado de matrices de puertas programables en campo (FPGA) crezca a medida que más aplicaciones militares y aeroespaciales, como la generación de formas de onda, el procesamiento de imágenes y las comunicaciones seguras, adopten FPGA en los próximos años. La creciente demanda de mayor ancho de banda crea oportunidades para un diseño de FPGA embebidas mejorado a bajo costo y con bajo consumo de energía. Se utilizan frecuentemente para la transmisión de datos, el procesamiento de datos y el flujo masivo de datos debido a su bajo consumo de energía y alta densidad computacional. En los últimos años, los aceleradores basados ​​en FPGA se han consolidado como competidores formidables de los aceleradores basados ​​en GPU en sistemas de computación en la nube y de borde de vanguardia. Se prevé que el mayor uso en seguridad, procesamiento de redes e inspección profunda de paquetes impulse la demanda de FPGA.

Restricción del mercado

Dificultades para establecer un entorno de pruebas auténtico

Una de las limitaciones de estos componentes resistentes a la radiación es la necesidad de crear un entorno de prueba que simule con precisión el espacio, una guerra nuclear o un entorno defensivo. Construir un laboratorio de pruebas de electrónica resistente a la radiación es costoso y se requiere personal altamente experimentado para realizar dichas pruebas. Dependiendo de los requisitos de la aplicación, las pruebas de efectos de radiación y blindaje se pueden realizar utilizando varios métodos. Las instalaciones para pruebas utilizan fuentes radiactivas, como el cobalto 60, y otros métodos de prueba, como la dosis ionizante total (TID), los efectos de baja tasa de dosis mejorada (ELDRS), el daño por desplazamiento de neutrones y protones y los efectos de eventos únicos. Las pruebas de electrónica resistente a la radiación son costosas ya que estoscomponentes electrónicosestán expuestos a iones de alta energía en su entorno de aplicación real.

Oportunidad de mercado

Aumento de las misiones espaciales globales

El creciente número de misiones espaciales internacionales está impulsando la demanda de componentes avanzados resistentes a la radiación, configuraciones novedosas, metodologías de diseño y modelos de software para mejorar la tolerancia a la radiación de los componentes electrónicos. Estados Unidos fue el primero en colaborar estrechamente con numerosas organizaciones espaciales y ha mostrado interés en llevar a cabo medidas para la exploración espacial. Sus capacidades de fabricación, infraestructura de pruebas y personal cualificado facilitan que el país realice estas tareas. El país prefiere encarecidamente expandir su sector de naves espaciales comerciales y el turismo espacial. La NASA y SpaceX lanzaron Crew-4 en abril de 2022 con una tripulación completamente civil para realizar investigaciones en microgravedad a bordo de la Estación Espacial Internacional y ampliar el acceso al espacio.

Información sobre la plataforma

El mercado se segmenta en satélites, vehículos de lanzamiento y una sonda espacial profunda. Se prevé que la plataforma satelital lidere el mercado global de electrónica resistente a la radiación para aplicaciones espaciales en el segmento de plataformas. Un satélite es un dispositivo puesto en órbita para recopilar datos o como componente de una red de comunicaciones. Los satélites orbitan continuamente la Tierra u otro planeta. Algunos expertos en teledetección han propuesto caracterizar la salud de las plantas desde una plataforma satelital midiendo la luz que emana de las copas de los árboles en estas bandas. Es posible medir con precisión el amplio espectro de colores que emanan del océano utilizando radiómetros sofisticados, como los que se encuentran a bordo de las plataformas satelitales. Como resultado, es imposible comparar imágenes tomadas por dos plataformas satelitales en órbitas diferentes, y los datos de cada satélite deben basarse en su trayectoria orbital.

Perspectivas sobre técnicas de fabricación

Según las técnicas de fabricación, el mercado se segmenta en componentes resistentes a la radiación por diseño, por proceso y por software. Los componentes resistentes a la radiación dominan el mercado global de electrónica para aplicaciones espaciales. El diseño resistente a la radiación implica un proceso de producción costoso. Sin embargo, los componentes resultantes ofrecen soluciones excepcionalmente robustas y la clasificación de resistencia a la radiación más alta para aplicaciones espaciales exigentes, como misiones al espacio profundo y satélites.

Información sobre tipos de materiales

Según el tipo de material, el mercado se segmenta en silicio, nitruro de galio y carburo de silicio. La mayoría de los componentes resistentes a la radiación se fabrican con silicio, ya que reduce su tamaño y peso y mejora su rendimiento de velocidad media a alta. Las necesidades de silicio para la industria microelectrónica están determinadas principalmente por la regla de diseño de cada generación de dispositivos, es decir, la dimensión crítica de la generación tecnológica. Por lo general, los defectos superficiales que superan el 50 % de la dimensión crítica se consideran factores que pueden provocar el fallo del dispositivo.

Información sobre componentes

Según sus componentes, el mercado se segmenta en ordenadores de a bordo, microprocesadores, controladores, fuentes de alimentación, memorias (grabadoras de estado sólido), matrices de puertas programables en campo (FPGA), transmisores y receptores (antenas), circuitos integrados de aplicación específica (AIC) y sensores. Se prevé que los ordenadores de a bordo, los microprocesadores y los controladores se utilicen en nuevas aplicaciones que requieren mayor eficiencia, robustez y capacidad de la tecnología de microprocesadores, lo que dará lugar al desarrollo de aplicaciones muy complejas y exigentes en espacios reducidos.

Análisis regional

El mercado mundial de electrónica resistente a la radiación para aplicaciones espaciales se segmenta en cuatro regiones: América del Norte, Europa, Asia-Pacífico y LAMEA.

América del Norte es la región dominante en el mercado global de electrónica resistente a la radiación durante el período de pronóstico. La creciente necesidad de componentes resistentes a la radiación en aplicaciones satelitales comerciales y militares impulsa este dominio y expansión. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD) y otros sectores comerciales requieren microelectrónica resistente a la radiación para proyectos como satélites y esfuerzos de modernización nuclear. El gobierno de los Estados Unidos se esfuerza continuamente por mantener y mejorar las capacidades nacionales en la producción de componentes microelectrónicos resistentes a la radiación. En diciembre de 2021, por ejemplo, el gobierno de los Estados Unidos autorizó el uso del Título III de la Ley de Producción de Defensa (DPA) para desarrollar y fortalecer la base industrial nacional de microelectrónica resistente a la radiación.