Η Αφροδίτη συχνά περιγράφεται ως η ίδια η κόλαση, λόγω της πίεσης σύνθλιψης, της όξινης ατμόσφαιρας και των εξαιρετικά υψηλών θερμοκρασιών. Η ενασχόληση με οποιοδήποτε από αυτά είναι μια σημαντική πρόκληση για την εξερεύνηση της Αφροδίτης. Η ενασχόληση με τα τρία είναι εξαιρετικά τρομακτική, όπως η Σοβιετική Ένωση ανακάλυψε με τους Venera.
Στην πραγματικότητα, η αντιμετώπιση της θειικής βροχής δεν είναι πολύ δύσκολη, αλλά η ζέστη και η πίεση στην επιφάνεια της Αφροδίτης είναι τεράστια εμπόδια για την εξερεύνηση του πλανήτη. Η NASA εργάζεται για το πρόβλημα της Αφροδίτης, προσπαθώντας να αναπτύξει ηλεκτρονικά είδη που μπορούν να επιβιώσουν αρκετά και να κάνουν χρήσιμες επιστήμες. Και φαίνεται ότι σημειώνουν τεράστια πρόοδο.
Οι επιστήμονες στο Κέντρο Έρευνας της NASA Glenn έχουν δείξει ηλεκτρονικά κυκλώματα που θα βοηθήσουν στο άνοιγμα της επιφάνειας της Αφροδίτης στην εξερεύνηση.
"Με την περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας, τέτοια ηλεκτρονικά είδη θα μπορούσαν να βελτιώσουν δραστικά τα σχέδια και τις ιδέες αποστολής της Venus, επιτρέποντας τις πρώτες αποστολές μεγάλης διάρκειας στην επιφάνεια της Αφροδίτης", δήλωσε ο Phil Neudeck, επικεφαλής μηχανικός ηλεκτρονικών για αυτό το έργο.
Με την τρέχουσα τεχνολογία μας, οι εκφορτωτές μπορούν να αντέξουν μόνο τις επιφανειακές συνθήκες στην Αφροδίτη για μερικές ώρες. Δεν μπορείτε να κάνετε πολλή επιστήμη σε λίγες ώρες, ειδικά όταν σταθμίζεται με το κόστος της αποστολής. Έτσι, η αύξηση της επιβίωσης ενός εκφορτωτή της Αφροδίτης είναι ζωτικής σημασίας.
Με θερμοκρασία 460 βαθμούς Κελσίου (860 βαθμούς Φαρενάιτ), η Αφροδίτη είναι σχεδόν διπλάσια από τους περισσότερους φούρνους. Είναι αρκετά ζεστό για να λιώσει μόλυβδο. Όχι μόνο αυτό, αλλά η επιφανειακή πίεση στην Αφροδίτη είναι περίπου 90 φορές μεγαλύτερη από τη Γη, επειδή η ατμόσφαιρα είναι τόσο πυκνή.
Για την προστασία των ηλεκτρονικών συσκευών σε προηγούμενα εκσκαφείς της Αφροδίτης, έχουν περιέχεται σε ειδικά δοχεία σχεδιασμένα να αντέχουν στην πίεση και τη θερμοκρασία. Αλλά αυτά τα πλοία προσθέτουν μεγάλη μάζα στην αποστολή και καθιστούν την αποστολή εκφορτωτών στην Αφροδίτη μια πολύ ακριβή πρόταση. Έτσι, η εργασία της NASA για τα ισχυρά ηλεκτρονικά είναι εξαιρετικά σημαντική όταν πρόκειται να εξερευνήσετε την Αφροδίτη.
Η ομάδα του Glenn Research Center έχει αναπτύξει ολοκληρωμένα κυκλώματα ημιαγωγών πυριτίου καρβιδίου (Si C IC) που είναι εξαιρετικά ανθεκτικά. Δύο από τα κυκλώματα ελέγχθηκαν μέσα σε έναν ειδικό θάλαμο σχεδιασμένο να αναπαράγει με ακρίβεια τις συνθήκες στην Αφροδίτη. Αυτός ο θάλαμος ονομάζεται Glenn Extreme Environments Rig (GEER.)
Το GEER είναι ένας ειδικός θάλαμος που μπορεί να αναδημιουργήσει τις συνθήκες σε οποιοδήποτε σώμα του Ηλιακού μας Συστήματος. Είναι ένας θάλαμος 800 λίτρων (28 κυβικά πόδια) που μπορεί να προσομοιώσει θερμοκρασίες έως 500 ° C (932 ° F) και πιέσεις από σχεδόν κενό έως πάνω από 90 φορές την επιφανειακή πίεση της Γης. Το GEER μπορεί επίσης να προσομοιώσει εξωτικές ατμόσφαιρες με τις δυνατότητες ανάμιξης αερίων ακριβείας. Μπορεί να αναμίξει πολύ συγκεκριμένες ποσότητες αερίων σε μέρη ακρίβειας ανά εκατομμύριο. Για αυτές τις δοκιμές, αυτό σημαίνει ότι η μονάδα έπρεπε να αναπαραγάγει μια ακριβή συνταγή CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S και H2O, σε πολύ μικρές ποσότητες. Και οι δοκιμές ήταν επιτυχημένες.
«Αποδείξαμε πολύ μεγαλύτερη ηλεκτρική λειτουργία με τα τσιπ να είναι άμεσα εκτεθειμένα - χωρίς ψύξη και χωρίς προστατευτική συσκευασία τσιπ - σε μια υψηλής πιστότητας φυσική και χημική αναπαραγωγή της επιφανειακής ατμόσφαιρας της Αφροδίτης», δήλωσε ο Neudeck. "Και και τα δύο ολοκληρωμένα κυκλώματα λειτούργησαν ακόμα μετά το τέλος του τεστ."
Στην πραγματικότητα, τα δύο κυκλώματα δεν λειτούργησαν μόνο μετά την ολοκλήρωση του τεστ, αλλά αντέχουν σε συνθήκες όπως η Αφροδίτη για 521 ώρες. Αυτό είναι περισσότερο από 100 φορές μεγαλύτερο από τις προηγούμενες επιδείξεις ηλεκτρονικών που έχουν σχεδιαστεί για αποστολές της Αφροδίτης.
Τα ίδια τα κυκλώματα είχαν αρχικά σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες μέσα σε κινητήρες αεροσκαφών. «Αυτό το έργο όχι μόνο επιτρέπει τη δυνατότητα νέας επιστήμης σε εκτεταμένη επιφάνεια της Αφροδίτης και σε άλλες πλανητικές εξερευνήσεις, αλλά έχει επίσης δυνητικά σημαντικό αντίκτυπο για μια σειρά εφαρμογών σχετικών με τη Γη, όπως σε κινητήρες αεροσκαφών για την ενεργοποίηση νέων δυνατοτήτων, τη βελτίωση των λειτουργιών και τη μείωση εκπομπών, "δήλωσε ο Gary Hunter, βασικός ερευνητής για την ανάπτυξη ηλεκτρονικών επιφανειών της Αφροδίτης."
Οι μάρκες ήταν πολύ απλές. Δεν ήταν πρωτότυπα οποιουδήποτε συγκεκριμένου ηλεκτρονικού εξοπλισμού που θα ήταν εξοπλισμένος σε ένα εκσκαφέα της Αφροδίτης. Αυτό που έδειξαν αυτές οι δοκιμές είναι ότι τα νέα ολοκληρωμένα κυκλώματα Silicon Carbide (Si C IC) μπορούν να αντέξουν τις συνθήκες στην Αφροδίτη.
Ένα πλήθος άλλων προκλήσεων παραμένει όσον αφορά τη συνολική επιτυχία ενός εκσκαφέα της Αφροδίτης. Όλος ο εξοπλισμός που πρέπει να λειτουργεί εκεί, όπως αισθητήρες, τρυπάνια και ατμοσφαιρικά δειγματοληπτικά, πρέπει ακόμη να επιβιώσει από τη θερμική διαστολή από την έκθεση σε εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία. Ισχυρά νέα σχέδια θα απαιτηθούν σε πολλές περιπτώσεις. Αλλά αυτή η επιτυχημένη δοκιμή ηλεκτρονικών που μπορεί να επιβιώσει χωρίς ογκώδη, βαριά, προστατευτικά περιβλήματα είναι σίγουρα ένα άλμα προς τα εμπρός.
Εάν ενδιαφέρεστε για την εμφάνιση ενός Venus lander, ρίξτε μια ματιά στην ιδέα του Venus Sail Rover.
