Често Венера се описва като ад, поради натискащото си налягане, киселата атмосфера и изключително високите температури. Справянето с което и да е от тях е значително предизвикателство, когато става въпрос за изследване на Венера. Справянето с трите е изключително обезсърчително, както Съветският съюз откри с техните земевладелци Венера.
Всъщност справянето със серния дъжд не е твърде трудно, но жегата и натискът върху повърхността на Венера са огромни препятствия за изследване на планетата. НАСА работи над проблема с Венера, опитвайки се да разработи електроника, която може да оцелее достатъчно дълго, за да направи полезна наука. И изглежда, че те постигат огромен напредък.
Учени от изследователския център на НАСА Глен демонстрираха електронна схема, която трябва да помогне за отваряне на повърхността на Венера за изследване.
„С по-нататъшно развитие на технологията такава електроника би могла драстично да подобри дизайните и концепциите на мисията на Венера, като даде възможност за първите дълготрайни мисии до повърхността на Венера“, казва Фил Нодек, водещ инженер по електроника за тази работа.
С настоящата ни технология, ландшафтите могат да издържат само на повърхностните условия на Венера за няколко часа. Не можете да направите много наука за няколко часа, особено когато се прецените спрямо цената на мисията. Така че увеличаването на жизнеспособността на венера на Земя е от решаващо значение.
С температура от 460 градуса по Целзий (860 градуса по Фаренхайт), Венера е почти два пъти по-гореща от повечето фурни. Всъщност е достатъчно горещо, за да се стопи олово. Не само това, но повърхностното налягане върху Венера е около 90 пъти по-голямо от земното, защото атмосферата е толкова плътна.
За да предпазят електрониката от предишни десанти на Венера, те се съдържат в специални съдове, проектирани да издържат на налягането и температурата. Но тези кораби добавят много маса към мисията и правят изпращането на десанти до Венера много скъпо предложение. Така че работата на НАСА върху здравата електроника е изключително важна, когато става въпрос за изследване на Венера.
Екипът на изследователския център в Глен разработи силиконови карбидни полупроводникови интегрални схеми (Si C IC), които са изключително здрави. Две от веригите бяха тествани в специална камера, предназначена за точно възпроизвеждане на условията на Венера. Тази камера се нарича Glenn Extreme Environment Rig (GEER.)
GEER е специална камера, която може да пресъздаде условията на всяко тяло в нашата Слънчева система. Това е камера от 800 литра (28 кубически фута), която може да симулира температури до 500 ° C (932 ° F) и налягания от почти вакуум до над 90 пъти повече от повърхностното налягане на Земята. GEER може също да симулира екзотични атмосфери със своите възможности за прецизно смесване на газове. Той може да смесва много специфични количества газове до точност до милион. За тези тестове това означава, че единицата трябва да възпроизведе точна рецепта за CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S и H2O, до много малки количества. И тестовете бяха успешни.
„Ние демонстрирахме значително по-дълъг електрически режим с чипове, директно изложени - без охлаждане и без опаковки за защитни чипове - на висококачествено физическо и химическо възпроизвеждане на повърхностната атмосфера на Венера“, казва Неудек. "И двете интегрални схеми все още работят след края на теста."
Всъщност двете вериги не само функционираха след завършването на теста, но издържаха на подобни на Венера условия за 521 часа. Това е повече от 100 пъти по-дълго от предишните демонстрации на електроника, проектирана за мисии на Венера.
Самите вериги първоначално са проектирани да работят при изключително високи температури в двигателите на самолети. „Тази работа не само дава потенциал за нова наука в разширена повърхност на Венера и други планетарни проучвания, но също така има потенциално значително въздействие за редица приложения, подходящи за Земята, като например за двигатели на самолети, за да даде възможност за нови възможности, да подобри операциите и да намали емисии ", казва Гари Хънтър, главен изследовател за развитието на повърхностната електроника на Венера."
Самите чипове бяха много прости. Те не бяха прототипи на някаква специфична електроника, която би била оборудвана на земя на Венера. Това, което показаха тези тестове, е, че новите интегрални схеми на силициев карбид (Si C IC) могат да издържат на условията на Венера.
Редица други предизвикателства остават, когато става въпрос за цялостния успех на земя на Венера. Цялото оборудване, което трябва да работи там, като сензори, тренировки и атмосферни проби, все още трябва да преживее топлинното разширение от излагане на изключително висока температура. Здрави нови дизайни ще бъдат необходими в много случаи. Но този успешен тест на електрониката, който може да оцелее без обемисти, тежки, защитни заграждения, определено е скок напред.
Ако се интересувате от това как може да изглежда кацател на Венера, разгледайте концепцията на Венера Sail Rover.
