A Vénust gyakran magának pokolnak nevezik, mert összetörési nyomása, savas atmoszférája és rendkívül magas hőmérséklete jellemzi. Ezek valamelyikének kezelése jelentős kihívás, amikor a Vénusz feltárása szükséges. Mindhárom kérdés kezelése rendkívül félelmetes, ahogy a Szovjetunió felfedezte a Venera landolókkal.
Valójában a kén eső kezelése nem túl nehéz, de a hő és a Vénusz felszínén jelentkező nyomás óriási akadályt jelent a bolygó felfedezésében. A NASA a Vénusz problémán dolgozik, és olyan elektronikát próbált kifejleszteni, amely elég hosszú ideig képes életben maradni ahhoz, hogy hasznos tudományt végezzen. És úgy néz ki, hogy óriási haladást érnek el.
A NASA Glenn Kutatóközpont tudósai bebizonyították az elektronikus áramköreket, amelyek elősegítik a Vénusz felszínének felfedezését.
"A további technológiai fejlesztés révén az ilyen elektronika drasztikusan javíthatja a Vénusz-Lander kialakítását és a küldetés koncepcióját, lehetővé téve az első hosszú távú látogatásokat a Vénusz felületén" - mondta Phil Neudeck, e munka vezető elektronikai mérnöke.
A jelenlegi technológiánkkal a leszállók csak néhány órán keresztül képesek ellenállni a Vénusz felületének. Néhány óra alatt nem tudsz sok mindent megtenni, különösen, ha a kiküldetési költségekkel szemben számolják. Ezért elengedhetetlen a Vénusz-talaj túlélhetőségének javítása.
460 Celsius fok (860 Fahrenheit) hőmérsékleten a Vénusz majdnem kétszer olyan meleg, mint a legtöbb sütő. Valójában elég meleg ahhoz, hogy az ólom megolvadjon. Nem csak, de a Vénusz felszíni nyomása körülbelül 90-szer nagyobb, mint a Földé, mert a légkör annyira sűrű.
Az elektronika védelme érdekében a korábbi Vénusz-földeken, speciális edényekben vannak elhelyezve, amelyek ellenállnak a nyomásnak és a hőmérsékletnek. Ezek a hajók azonban sok tömeget adnak a misszióhoz, és a leszállók Vénuszra küldése nagyon drága javaslat. Tehát a NASA erőteljes elektronikával kapcsolatos munkája rendkívül fontos a Vénusz feltárásakor.
A Glenn Kutatóközpont csapata kifejlesztett szilícium-karbid félvezető integrált áramköreket (Si C IC), amelyek rendkívül robusztusak. Az áramkörök közül kettőt egy speciális kamrában tesztelték, amelynek célja a Vénusz körülményeinek pontos reprodukálása. Ezt a kamrát Glenn Extreme Environments Rig-nek (GEER.) Hívják.
A GEER egy speciális kamra, amely visszaállíthatja a Naprendszerünk bármely testének körülményeit. Ez egy 800 liter (28 köbméter) kamra, amely akár 500 ° C (932 ° F) hőmérsékletet és a vákuum közeli nyomást a Föld felületi nyomásának 90-szerese. A GEER precíz gázkeverési képességeivel egzotikus légkört is szimulálhat. Nagyon specifikus gázmennyiségeket képes összekeverni egymillió pontossággal. Ezekhez a tesztekhez az azt jelenti, hogy az egységnek nagyon apró mennyiségekig reprodukálnia kellett a pontos CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S és H2O receptjét. És a tesztek sikeresek voltak.
"Rendkívül hosszabb elektromos működést mutattunk be olyan chipekkel, amelyek közvetlenül vannak kitéve a hűtésnek és a védőcsomagolásnak - a Vénusz felszíni atmoszféra nagyfokú fizikai és kémiai reprodukciójának" - mondta Neudeck. "És mindkét integrált áramkör továbbra is működött a teszt befejezése után."
Valójában a két áramkör nem csak a vizsgálat befejezése után működött, hanem 521 órán keresztül ellenállták a Vénusz-szerű körülményeket. Ez több mint százszor hosszabb, mint a Vénusz missziókhoz tervezett elektronika korábbi demonstrációinál.
Magukat az áramkört eredetileg úgy tervezték, hogy a repülőgép-hajtóművek rendkívül magas hőmérsékletein működjenek. „Ez a munka nem csak lehetővé teszi az új tudomány potenciálját a kiterjesztett Vénusz felszínén és más bolygó felfedezésénél, hanem potenciálisan jelentős hatással is lehet a Földre vonatkozó számos alkalmazásra, például repülőgép-hajtóművekben az új képességek lehetővé tétele, a műveletek javítása és csökkentése érdekében. kibocsátások "- mondta Gary Hunter, a Vénusz felületi elektronika fejlesztésének fő kutatója."
A zsetonok nagyon egyszerűek voltak. Nem voltak olyan prototípusok, amelyek olyan speciális elektronikát tartalmaznának, amelyet fel lehet szerelni egy Vénusz-földeken. Ezek a tesztek azt mutatták, hogy az új szilícium-karbid integrált áramkörök (Si C IC) ellenállnak a Vénusz körülményeinek.
Számos más kihívás továbbra is fennáll, amikor a Vénusz-landoló teljes sikerére kerül sor. Az összes ott működő berendezésnek, például érzékelőknek, fúróknak és légköri mintavevőknek, továbbra is fenn kell tartaniuk a hőtágulást a rendkívül magas hőmérsékletnek való kitettségtől. Számos esetben robusztus új tervekre lesz szükség. Ez a sikeres elektronikai teszt, amely nagyméretű, nehéz, védő burkolatok nélkül is képes életben maradni, határozottan előrelépést jelent.
Ha érdekli, hogy néz ki egy Vénusz-landoló, nézd meg a Venus Sail Rover koncepcióját.
