Венеру часто описують як саму пекло через її тиск дроблення, кислу атмосферу та надзвичайно високі температури. Справа з будь-яким із них - важлива проблема, коли справа стосується вивчення Венери. Справа з усіма трьома надзвичайно непростими, як виявив Радянський Союз зі своїми землевласниками «Венера».
Насправді, боротися із сірчаним дощем не надто складно, але спека та тиск на поверхню Венери - це величезні перешкоди для вивчення планети. NASA працює над проблемою Венери, намагаючись розробити електроніку, яка може вижити досить довго, щоб зробити корисну науку. І, схоже, вони роблять величезний прогрес.
Вчені Науково-дослідного центру NASA Glenn продемонстрували електронні схеми, які повинні допомогти відкрити поверхню Венери до розвідки.
"Завдяки подальшому розвитку технологій така електроніка могла б різко вдосконалити конструкції та схеми місії для посадки Венери, що дозволить здійснити перші тривалі місії на поверхню Венери", - сказав Філ Нодек, провідний інженер електроніки для цієї роботи.
Завдяки нашій сучасній технології, землевласники можуть витримати поверхневі умови на Венері протягом декількох годин. За кілька годин ви не можете займатися великою наукою, особливо якщо це суперечить вартості місії. Тому підвищення живучості приземлення Венери є вирішальним.
З температурою 460 градусів Цельсія (860 градусів за Фаренгейтом), Венера майже вдвічі гарячіша, ніж у більшості печей. Насправді досить гаряче, щоб розплавити свинець. Мало того, але поверхневий тиск на Венеру приблизно в 90 разів більший за земний, тому що атмосфера така щільна.
Щоб захистити електроніку на попередніх Венері, вони містилися всередині спеціальних посудин, призначених для витримки тиску та температури. Але ці судна додають велику масу місії і роблять відправлення десантів на Венеру дуже дорогою пропозицією. Тож робота НАСА над надійною електронікою надзвичайно важлива, коли справа стосується вивчення Венери.
Команда дослідницького центру Глена розробила напівпровідникові інтегральні схеми з твердосплавним твердим силіком (Si C IC), які є надзвичайно надійними. Два схеми були випробувані всередині спеціальної камери, призначеної для точного відтворення умов на Венері. Цю камеру називають екстремальною середовищем Гленна (GEER.)
GEER - це спеціальна камера, яка може відтворити умови на будь-якому тілі нашої Сонячної системи. Це камера в 800 літрів (28 кубічних футів), яка може імітувати температуру до 500 ° C (932 ° F) і тиск від майже вакууму до понад 90 разів більше поверхневого тиску Землі. GEER також може імітувати екзотичні атмосфери своїми можливостями точного змішування газів. Він може змішувати дуже конкретні кількості газів до частин на мільйон точності. Для цих випробувань це означає, що блок повинен був відтворити точний рецепт CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S та H2O, аж до дуже невеликих кількостей. І випробування були успішними.
"Ми продемонстрували набагато довший електричний режим з чіпами, безпосередньо підданими - без охолодження та без захисної упаковки мікросхем - високоточної фізичної та хімічної репродукції поверхневої атмосфери Венери", - сказав Неудек. "І обидва інтегральні схеми все ще працювали після закінчення тесту".
Насправді, два контури не тільки функціонували після завершення випробування, але вони витримували такі умови, як Венера протягом 521 години. Це більш ніж у 100 разів довше попередніх демонстрацій електроніки, розроблених для місій на Венері.
Самі схеми спочатку були розроблені для роботи в надзвичайно високих температурах всередині літальних двигунів. "Ця робота не тільки дає потенціал новій науці в розширеній поверхні Венери та інших планетарних розвідках, але також має потенційно значний вплив на цілий спектр відповідних застосувань Землі, таких як авіаційні двигуни, щоб забезпечити нові можливості, вдосконалити експлуатацію та зменшити викидів ", - сказав Гері Хантер, головний дослідник розвитку електроніки Венери".
Самі фішки були дуже простими. Вони не були прототипами будь-якої конкретної електроніки, яка була б обладнана на приладі Венери. Ці тести показали, що нові інтегральні схеми карбіду кремнію (Si C IC) можуть протистояти умовам на Венері.
Чимало інших викликів залишається, коли мова йде про загальний успіх приземлення Венери. Все обладнання, яке має працювати там, як датчики, свердла та атмосферні пробовідбірники, все ще має пережити теплове розширення від впливу надзвичайно високої температури. Надійні нові конструкції знадобляться у багатьох випадках. Але цей успішний тест електроніки, який може вижити без громіздких, важких, захисних кожухів, безумовно, є стрибком вперед.
Якщо вас цікавить, як може виглядати приземлювач Венери, ознайомтеся з концепцією Венера Парус Ровера.
