Veenust kirjeldatakse sageli kui põrgut oma muljumisrõhu, happelise atmosfääri ja äärmiselt kõrgete temperatuuride tõttu. Mis tahes neist toimetulek on Veenuse uurimisel märkimisväärne väljakutse. Kõigi kolmega tegelemine on äärmiselt hirmuäratav, nagu avastas Nõukogude Liit nende Venera maalastega.
Tegelikult pole väävel vihmaga tegelemine liiga keeruline, kuid kuumus ja surve Veenuse pinnale on planeedi uurimiseks tohutud takistused. NASA on töötanud Veenuse probleemi kallal, üritades välja töötada elektroonikat, mis suudaks kasuliku teaduse tegemiseks piisavalt kaua ellu jääda. Ja tundub, et nad on teinud suuri edusamme.
NASA Glenni uurimiskeskuse teadlased on demonstreerinud elektroonilisi vooluahelaid, mis peaksid aitama Veenuse pinna uurimiseks avada.
"Edasise tehnoloogia arendamisega saaks selline elektroonika märkimisväärselt parendada Veenuse landeri kujundust ja missiooni kontseptsioone, võimaldades esimesi pikaajalisi missioone Veenuse pinnale," ütles selle töö juhtiv elektroonikainsener Phil Neudeck.
Meie praeguse tehnoloogia abil suudavad maandurid Veenuse pinnatingimusi vastu pidada vaid mõni tund. Mõne tunniga ei saa palju teadust teha, eriti kui seda võrrelda lähetuskuludega. Nii et Veenuse maanduri vastupidavuse suurendamine on ülioluline.
Temperatuuril 460 kraadi (860 kraadi Fahrenheiti) on Veenus peaaegu kaks korda kuumem kui enamus ahjudes. Tegelikult on see piisavalt kuum, et sulatada pliid. Mitte ainult see, vaid ka pinnal olev rõhk Veenusel on umbes 90 korda suurem kui Maa oma, kuna atmosfäär on nii tihe.
Varasemate Veenuse maandurite elektroonika kaitsmiseks on need paigutatud spetsiaalsetesse anumatesse, mis on loodud vastu pidama rõhule ja temperatuurile. Kuid need laevad lisavad missioonile palju massi ja muudavad maandurite saatmise Veenusesse väga kalliks ettepanekuks. Nii et NASA töö robustse elektroonika kallal on Veenuse uurimisel ülitähtis.
Glenni uurimiskeskuse meeskond on välja töötanud ränikarbiidist pooljuhtide integreeritud vooluringid (Si C IC), mis on eriti vastupidavad. Kahte vooluringi testiti spetsiaalses kambris, mis oli loodud Veenuse olude täpseks taasesitamiseks. Seda kambrit nimetatakse Glenn Extreme Environments Rig (GEER.)
GEER on spetsiaalne kamber, mis suudab taastada tingimused meie päikesesüsteemi mis tahes kehal. See on 800-liitrine (28 kuupjalga) kamber, mis suudab simuleerida temperatuuri kuni 500 ° C (932 ° F) ja rõhku vaakumi lähedalt kuni 90-kordse Maa pinna rõhuni. GEER suudab oma täpse gaasi segamise võimega ka eksootilisi keskkondi simuleerida. See võib segada väga spetsiifilisi gaasi koguseid kuni täpsuseni miljoni kohta. Nende testide jaoks tähendab see, et seade pidi reprodutseerima täpse CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S ja H2O retsepti väga väikeste kogustena. Ja testid olid edukad.
"Me näitasime tohutult pikemat elektrilist töötamist laastudega, mis olid Veenuse pinna atmosfääri ülitäpse füüsikalise ja keemilise paljundamise - ilma jahutamise ja kiibi kaitseta - kaitseta," ütles Neudeck. "Ja mõlemad integraallülitused töötasid ka pärast testi lõppu."
Tegelikult ei funktsioneerinud kaks vooluringit mitte ainult pärast testi lõppu, vaid need talusid Veenuse-taolisi tingimusi 521 tundi. See on enam kui 100 korda pikem kui eelmised Veenuse missioonidele mõeldud elektroonika demonstratsioonid.
Ahelad ise olid algselt konstrueeritud töötama õhusõidukite mootorites äärmiselt kõrgetel temperatuuridel. „See töö mitte ainult ei võimalda uue teaduse potentsiaali laiendatud Veenuse pinna ja muude planeetide uurimisel, vaid sellel on potentsiaalselt oluline mõju ka paljudele Maaga seotud rakendustele, näiteks lennukite mootorites, et võimaldada uusi võimalusi, parandada toiminguid ja vähendada "ütles Veenuse pinnaelektroonika väljatöötamise uurija Gary Hunter."
Kiibid ise olid väga lihtsad. Neil polnud prototüüpe konkreetsest elektroonikast, mis oleks varustatud Veenuse maanduriga. Need testid näitasid, et uued ränikarbiid-integraallülitused (Si C IC) taluvad Veenuse olusid.
Veenusmaanduri üldise edu osas on veel hulk muid väljakutseid. Kõik seadmed, mis seal peavad töötama, nagu andurid, harjutused ja atmosfääri proovivõtjad, peavad endiselt säilitama soojuspaisumise äärmiselt kõrge temperatuuriga kokkupuutest. Mitmel juhul on vaja tugevat uut kujundust. Kuid see elektroonika edukas katse, mis suudab ellu jääda ilma suuremahuliste, raskete, kaitsvate korpusteta, on kindlasti hüpe edasi.
Kui teid huvitab, milline võiks Veenuse maandur välja näha, tutvuge Venus Sail Roveri kontseptsiooniga.
