Venero pogosto opisujejo kot pekel, zaradi pritiska drobljenja, kisle atmosfere in izjemno visokih temperatur. Ukvarjanje s katerim koli od teh je pomemben izziv, ko gre za raziskovanje Venere. Ukvarjanje z vsemi tremi je izjemno zastrašujoče, kot je odkrila Sovjetska zveza s svojimi deželami iz Venere.
Pravzaprav se spoprijeti z žveplovim dežjem ni preveč težko, vendar sta vročina in pritisk na površini Venere ogromne ovire za raziskovanje planeta. NASA se ukvarja s težavo z Venero in skuša razviti elektroniko, ki lahko preživi dovolj dolgo, da lahko uporabimo znanost. In videti je, da zelo napredujejo.
Znanstveniki raziskovalnega centra NASA Glenn so dokazali elektronsko vezje, ki naj bi pomagalo odpreti površino Venere v raziskovanje.
"Z nadaljnjim razvojem tehnologije bi takšna elektronika lahko drastično izboljšala načrte in misijske zasnove vender in tako omogočila prve dolgotrajne misije na površino Venere," je za to delo dejal Phil Neudeck, vodilni inženir elektronike.
Z našo trenutno tehnologijo lahko landers zdržijo površinske razmere na Veneri le nekaj ur. V nekaj urah ne morete narediti veliko znanosti, še posebej, če ste ocenjeni glede na stroške misije. Torej je povečanje preživetja venerinega zemlje ključnega pomena.
S temperaturo 460 stopinj Celzija (860 stopinj Farenhita) je Venera skoraj dvakrat bolj vroča kot večina pečic. Pravzaprav je dovolj vroče, da se svinec stopi. Ne samo to, ampak je površinski pritisk na Veneri približno 90-krat večji od Zemljinega, ker je ozračje tako gosto.
Da bi zaščitili elektroniko na prejšnjih venerjih, so jih vsebovali v posebnih posodah, namenjenih vzdržanju tlaka in temperature. Toda ta plovila v misijo dodajo veliko mase in pošiljanje iztovarjalcev na Venero je zelo drag predlog. Zato je Nasino delo na robustni elektroniki zelo pomembno, ko gre za raziskovanje Venere.
Ekipa v raziskovalnem centru Glenn je razvila polprevodniške integrirane tokokroge iz silicijevega karbida (Si C IC), ki so izjemno robustni. Dva vezja sta bila testirana v posebni komori, zasnovani za natančno reprodukcijo pogojev na Veneri. Ta komora se imenuje Glenn Extreme Environment Rig (GEER.)
GEER je posebna komora, ki lahko ponovno ustvari pogoje na katerem koli telesu v našem Osončju. To je komora z 800 litri (28 kubičnih čevljev), ki lahko simulira temperature do 500 ° C (932 ° F) in pritiske iz skoraj vakuuma do več kot 90-kratnega površinskega tlaka Zemlje. GEER lahko s svojimi natančnostmi mešanja plinov simulira tudi eksotične atmosfere. Zmeša lahko zelo specifične količine plinov do natančnosti na milijon delov. Pri teh preskusih to pomeni, da je morala enota reproducirati natančen recept CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S in H2O, in sicer do zelo majhnih količin. In testi so bili uspešni.
"Dokazali smo veliko daljši električni pogon s čipi, ki so bili neposredno izpostavljeni - brez hlajenja in brez zaščitne embalaže čipov - visokozmogljivi fizični in kemični reprodukciji Venerove površinske atmosfere," je dejal Neudeck. "In oba integrirana vezja še vedno delujeta po koncu preskusa."
V bistvu sta oba vezja delovala ne le po končanem preskusu, ampak sta zdržala razmere, podobne Veneri, 521 ur. To je več kot 100-krat dlje kot prejšnje demonstracije elektronike, zasnovane za misije na Veneri.
Sama vezja so bila prvotno zasnovana za delovanje pri izjemno visokih temperaturah v zrakoplovih motorjih. "To delo ne omogoča le novih znanj na razširjeni površini Venere in drugih raziskovanjih planetov, temveč ima tudi pomemben vpliv na vrsto ustreznih aplikacij na Zemlji, kot so na primer letalski motorji, ki omogočajo nove zmogljivosti, izboljšujejo delovanje in zmanjšujejo emisij, "je dejal Gary Hunter, glavni raziskovalec razvoja Venerske površinske elektronike."
Čipi sami so bili zelo preprosti. Niso bili prototipi kakšne posebne elektronike, ki bi bila opremljena na venerinem landerju. Kar so pokazali ti testi, je, da nova integrirana vezja iz silicijevega karbida (Si C IC) lahko prenesejo pogoje na Veneri.
Številni drugi izzivi ostajajo, ko gre za splošni uspeh vender. Vsa oprema, ki mora delovati tam, kot so senzorji, vrtalniki in atmosferski vzorci, mora še vedno preživeti toplotno širitev od izpostavljenosti izredno visokim temperaturam. V številnih primerih bodo potrebni močni novi modeli. Toda ta uspešen preizkus elektronike, ki lahko preživi brez prostornih, težkih, zaščitnih ohišij, je vsekakor skok naprej.
Če vas zanima, kako lahko izgleda vender lander, si oglejte koncept Venus Sail Rover.
