Venera bieži tiek raksturota kā pati ellē tās izspiešanas spiediena, skābās atmosfēras un ārkārtīgi augstās temperatūras dēļ. Risinot Venēru, ir jārisina kāds no šiem jautājumiem. Darījumi ar visiem trim ir ārkārtīgi drausmīgi, kā to atklāja Padomju Savienība ar saviem Veneras zemniekiem.
Patiesībā, sēra lietus pārvarēšana nav pārāk grūta, bet karstums un spiediens uz Venēras virsmu ir milzīgi šķēršļi planētas izpētei. NASA strādā pie Venēras problēmas, cenšoties attīstīt elektroniku, kas var izdzīvot pietiekami ilgi, lai veiktu noderīgu zinātni. Un izskatās, ka viņi gūst milzīgu progresu.
NASA Glennas pētījumu centra zinātnieki ir nodemonstrējuši elektronisko shēmu, kurai vajadzētu palīdzēt atvērt Venēras virsmu izpētei.
"Turpmāk attīstot tehnoloģiju, šāda elektronika varētu krasi uzlabot Venēras zemējuma dizainu un misijas koncepcijas, ļaujot veikt pirmās ilgstošās misijas uz Venēras virsmas," sacīja Fils Neudeks, šī darba vadošais elektronikas inženieris.
Izmantojot mūsu pašreizējo tehnoloģiju, krastmalas izturēt virsmas apstākļus uz Venēras tikai dažas stundas. Dažu stundu laikā jūs nevarat izdarīt daudz zinātnes, it īpaši, ja to salīdzina ar komandējuma izmaksām. Tāpēc ir ļoti svarīgi palielināt Venēras izkraušanas ierīces izturību.
Venēra, kuras temperatūra ir 460 grādi pēc Celsija (860 grādi pēc Fārenheita), ir gandrīz divreiz karstāka nekā lielākajā daļā krāsniņu. Tas faktiski ir pietiekami karsts, lai faktiski izkausētu svinu. Ne tikai tas, bet arī virsmas spiediens uz Venēru ir aptuveni 90 reizes lielāks nekā Zemei, jo atmosfēra ir tik blīva.
Lai aizsargātu iepriekšējo Venēras zemētāju elektroniku, tie ir ievietoti īpašos traukos, kas paredzēti spiediena un temperatūras izturēšanai. Bet šie kuģi misijai pieliek daudz masas, un krastmalu sūtīšana uz Venēru ir ļoti dārgs piedāvājums. Tātad NASA darbs pie izturīgas elektronikas ir ļoti svarīgs, kad ir nepieciešams izpētīt Venēru.
Glennas pētījumu centra komanda ir izstrādājusi silīcija karbīda pusvadītāju integrētās shēmas (Si C IC), kas ir īpaši izturīgas. Divas no shēmām tika pārbaudītas īpašā kamerā, kas paredzēta, lai precīzi reproducētu apstākļus uz Venēras. Šo kameru sauc par Glenn Extreme Environments Rig (GEER.)
GEER ir īpaša kamera, kas var atjaunot apstākļus uz jebkura ķermeņa mūsu Saules sistēmā. Tā ir 800 litru (28 kubikpēdu) kamera, kas var simulēt temperatūru līdz 500 ° C (932 ° F) un spiedienu no gandrīz vakuuma līdz 90 reizes virs Zemes virsmas spiediena. GEER var arī imitēt eksotiskas atmosfēras ar savām precīzām gāzu sajaukšanas iespējām. Tas var sajaukt ļoti specifiskus gāzu daudzumus līdz precizitātei uz miljonu. Šajos testos tas nozīmē, ka vienībai bija jāatveido precīza CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S un H2O recepte līdz ļoti maziem daudzumiem. Pārbaudes bija veiksmīgas.
"Mēs demonstrējām ievērojami ilgāku elektrisko darbību ar mikroshēmām, kas tieši pakļautas - bez dzesēšanas un bez mikroshēmu iesaiņojuma - augstas precizitātes Venēras virsmas atmosfēras fizikālajai un ķīmiskajai reprodukcijai," sacīja Neudeks. "Un abas integrētās shēmas joprojām darbojās pēc testa beigām."
Faktiski abas shēmas ne tikai darbojās pēc testa pabeigšanas, bet arī 521 stundas izturēja Venērai līdzīgus apstākļus. Tas ir vairāk nekā 100 reizes ilgāk nekā iepriekšējās elektronikas demonstrācijas, kas paredzētas Venēras misijām.
Pašas ķēdes sākotnēji bija paredzētas darbībai ārkārtīgi augstā temperatūrā lidmašīnu motoros. “Šis darbs ļauj ne tikai iegūt jaunas zinātnes potenciālu paplašinātā Venēras virsmas un citu planētu izpētē, bet arī potenciāli būtiski ietekmēt virkni ar Zemes saistītu lietojumu, piemēram, lidmašīnu dzinējos, lai nodrošinātu jaunas iespējas, uzlabotu darbības un samazinātu emisijas, ”sacīja Gerijs Hanters, Venēras virsmas elektronikas attīstības pētnieks.”
Pašas mikroshēmas bija ļoti vienkāršas. Viņiem nebija konkrētas elektronikas, kas būtu aprīkota ar Venēras zemi, prototipu. Šie testi parādīja, ka jaunās silīcija karbīda integrētās shēmas (Si C IC) var izturēt Venēras apstākļus.
Runājot par Venēras zemnieka kopējiem panākumiem, joprojām pastāv virkne citu izaicinājumu. Visam aprīkojumam, kas tur jādarbojas, piemēram, sensoriem, urbjiem un atmosfēras paraugu ņemšanai, joprojām ir jāizdzīvo siltumizolācija no pakļaušanas ārkārtīgi augstai temperatūrai. Daudzos gadījumos būs nepieciešami jauni, izturīgi modeļi. Bet šis veiksmīgais elektronikas tests, kas var izdzīvot bez apjomīgiem, smagiem, aizsargājošiem apvalkiem, noteikti ir solis uz priekšu.
Ja jums ir interese par to, kā varētu izskatīties Venus landder, iepazīstieties ar Venus Sail Rover koncepciju.
