Sao Kim thường được mô tả là chính địa ngục, vì áp lực nghiền nát, bầu không khí axit và nhiệt độ cực cao. Đối phó với bất kỳ một trong số này là một thách thức đáng kể khi khám phá sao Kim. Đối phó với cả ba là vô cùng nan giải, như Liên Xô đã phát hiện ra với tàu đổ bộ Venera của họ.
Trên thực tế, đối phó với cơn mưa lưu huỳnh không quá khó, nhưng sức nóng và áp lực trên bề mặt Sao Kim là những trở ngại rất lớn để khám phá hành tinh. NASA đã nghiên cứu về vấn đề Sao Kim, cố gắng phát triển các thiết bị điện tử có thể tồn tại đủ lâu để làm khoa học hữu ích. Và có vẻ như họ đã đạt được tiến bộ lớn.
Các nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu Glenn của NASA đã chứng minh mạch điện tử sẽ giúp mở ra bề mặt sao Kim để khám phá.
Với sự phát triển công nghệ hơn nữa, các thiết bị điện tử như vậy có thể cải thiện mạnh mẽ các thiết kế và khái niệm nhiệm vụ của tàu đổ bộ Venus, cho phép các sứ mệnh dài hạn đầu tiên đến bề mặt của Venus, Phil nói, Phil Neudeck, kỹ sư điện tử hàng đầu cho công việc này.
Với công nghệ hiện tại của chúng tôi, tàu đổ bộ chỉ có thể chịu được các điều kiện bề mặt trên Sao Kim trong vài giờ. Bạn có thể làm được nhiều môn khoa học trong vài giờ, đặc biệt là khi cân nhắc với chi phí nhiệm vụ. Vì vậy, tăng khả năng sống sót của tàu đổ bộ Venus là rất quan trọng.
Với nhiệt độ 460 độ C (860 độ F), sao Kim nóng gần gấp đôi so với hầu hết các lò nướng. Trên thực tế, nó đủ nóng để làm tan chảy chì. Không chỉ vậy, áp lực bề mặt trên Sao Kim lớn hơn Trái đất khoảng 90 lần, vì bầu khí quyển rất dày đặc.
Để bảo vệ các thiết bị điện tử trên tàu đổ bộ Venus trước đây, chúng đã được chứa trong các tàu đặc biệt được thiết kế để chịu được áp suất và nhiệt độ. Nhưng các tàu này bổ sung rất nhiều khối lượng cho nhiệm vụ, và khiến việc gửi tàu đổ bộ lên Sao Kim là một đề xuất rất tốn kém. Vì vậy, NASA còn làm việc trên các thiết bị điện tử mạnh mẽ là cực kỳ quan trọng khi khám phá Sao Kim.
Nhóm nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu Glenn đã phát triển các mạch tích hợp bán dẫn silicon carbide (Si C IC) cực kỳ mạnh mẽ. Hai trong số các mạch đã được thử nghiệm bên trong một buồng đặc biệt được thiết kế để tái tạo chính xác các điều kiện trên Sao Kim. Buồng này được gọi là Giàn khoan môi trường cực đoan (GEER.)
GEER là một buồng đặc biệt có thể tái tạo các điều kiện trên bất kỳ cơ thể nào trong Hệ Mặt trời của chúng ta. Nó có một khoang 800 lít (28 feet khối) có thể mô phỏng nhiệt độ lên tới 500 ° C (932 ° F) và áp suất từ gần chân không đến hơn 90 lần áp suất bề mặt Trái đất. GEER cũng có thể mô phỏng bầu khí quyển kỳ lạ với khả năng trộn khí chính xác. Nó có thể trộn một lượng khí rất cụ thể xuống chính xác đến một phần triệu. Đối với các thử nghiệm này, điều đó có nghĩa là đơn vị phải tái tạo một công thức chính xác CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S và H2O, với số lượng rất nhỏ. Và các bài kiểm tra đã thành công.
Chúng tôi đã chứng minh hoạt động điện dài hơn rất nhiều với các con chip tiếp xúc trực tiếp - không làm mát và không đóng gói chip bảo vệ - đối với sự tái tạo vật lý và hóa học có độ chính xác cao của bầu khí quyển bề mặt Venus, ông Neudeck nói. Mùi và cả hai mạch tích hợp vẫn hoạt động sau khi kết thúc thử nghiệm.
Trên thực tế, hai mạch không chỉ hoạt động sau khi thử nghiệm được hoàn thành mà chúng còn chịu được các điều kiện giống như sao Kim trong 521 giờ. Rằng lâu hơn 100 lần so với các cuộc biểu tình điện tử trước đây được thiết kế cho các nhiệm vụ của Sao Kim.
Bản thân các mạch ban đầu được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ cực cao bên trong động cơ máy bay. Công việc này không chỉ cho phép tiềm năng của khoa học mới trong bề mặt sao Kim mở rộng và thăm dò hành tinh khác, mà còn có tác động đáng kể đến một loạt các ứng dụng liên quan đến Trái đất, như trong động cơ máy bay để kích hoạt khả năng mới, cải thiện hoạt động và giảm Gary Hunter, Gary Hunter, nhà nghiên cứu chính cho phát triển điện tử bề mặt Venus.
Bản thân các con chip rất đơn giản. Họ là nguyên mẫu của người Scotland về bất kỳ thiết bị điện tử cụ thể nào sẽ được trang bị trên tàu đổ bộ Venus. Những gì các thử nghiệm này cho thấy là Mạch tích hợp Silicon carbide (Si C IC) mới có thể chịu được các điều kiện trên Sao Kim.
Một loạt các thách thức khác vẫn còn khi nói đến thành công chung của tàu đổ bộ Venus. Tất cả các thiết bị phải hoạt động ở đó, như cảm biến, máy khoan và máy lấy mẫu khí quyển, vẫn phải tồn tại sự giãn nở nhiệt do tiếp xúc với nhiệt độ cực cao. Thiết kế mới mạnh mẽ sẽ được yêu cầu trong nhiều trường hợp. Nhưng thử nghiệm thành công này của các thiết bị điện tử có thể tồn tại mà không có vỏ bảo vệ cồng kềnh, nặng nề, chắc chắn là một bước tiến.
Nếu bạn quan tâm đến việc tàu đổ bộ Venus có thể trông như thế nào, hãy xem khái niệm Venus sail Rover.
