Home / Факти / Винаходи / Техніка для освоєння Венери

Техніка для освоєння Венери

Так, так було не завжди, але сьогодні погода на Венері – Дантеве пекло. Середня температура поверхні – 462 градуси – досить висока, щоб розплавити свинець, а атмосферний тиск в 92 рази вищий, ніж на Землі на рівні моря (9,2 МПа). З цих причин деякі автоматичні місії змогли потрапити на поверхню Венери, а ті, що змогли, довго не протягнули – від 20 хвилин до 2 годин, не більше. Про те як вченими була створена техніка  для освоєння Венери піде мова далі.

Вченими створена техніка для освоєння Венери

Tehnika-dlya-osvoyennya-Venery-300x201 Техніка  для освоєння Венери

Ось чому NASA, плануючи майбутні місії, докладає зусиль щодо забезпечення роботів і компонентів, які зможуть виживати в атмосфері Венери протягом тривалих періодів часу. До них відноситься електроніка нового покоління, яку нещодавно представили вчені з Дослідницького центру Гленна при NASA (GRC). Ця електроніка дозволить посадковому модулю досліджувати поверхню Венери протягом декількох тижнів, місяців або навіть років.

У минулому посадкові апарати, розроблені СРСР і NASA для вивчення Венери – в рамках програм «Венера» і Mariner відповідно – покладалися на стандартну електроніку, в основі якої лежали кремнієві напівпровідники. Вони просто не здатні працювати в умовах температури і тиску, які зустрічаються на поверхні Венери, тому вимагають наявності захисних оболонок і систем охолодження.

Природно, залишалося лише питання часу, коли ці системи захисту дадуть збій і зонди припинять передачу даних. Рекорд вдалося встановити з зондом «Венера-13», який передавав дані протягом 127 хвилин з моменту спуску і приземлення. Забігаючи вперед, NASA і інші космічні агентства хочуть розробити зонди, які зможуть зібрати якомога більше інформації про атмосферу, поверхні і геологічної історії Венери, перш ніж загинуть.

Для цього команда з GRC працює над електронікою, яка буде покладатися на напівпровідники з карбіду кремнію (SiC), які зможуть працювати при температурі Венери або вище. Нещодавно команда провела демонстрацію з використанням перших в світі мікросхем середньої складності на основі SiC, що складалися з десятків або більше транзисторів у вигляді основних цифрових логічних схем і аналогових підсилювачів.

Ці схеми, які будуть використовуватися у всіх електронних системах майбутніх місій, змогли опрацювати до 4000 годин при температурі 500 градусів – чим ефективно продемонстрували, що можуть існувати в венеріанських умовах протягом тривалого часу. Ці випробування проводилися в середовищі GEER, яке імітує умови на поверхні Венери, включаючи як екстремальну температуру, так і високий тиск.

Ще в квітні 2016 року команда GRC провела випробування кільцевого осцилятора з 12 напівпровідників протягом 521 години (21,7 дня). Під час випробувань вони піднімали температуру ланцюгів до 460 градусів, атмосферний тиск до 9,3 МПа і рівень CO2 та інших слідів газів – до надкритичних. Протягом усього цього процесу осцилятор на основі SiC демонстрував гарну стабільність і продовжував працювати.

Випробування закінчилися через 21 день з-за розпаду, але могло тривати і далі. Проте і цей результат представив світовий рекорд, що набагато перевершує досягнення будь-яких інших місій. Схожі тести показали, що кільцевий осцилятор може пережити тисячі годин при температурі 500 градусів в земних умовах.

Подібна техніка  для освоєння Венери  представляє важливе зрушення парадигми освоєння космосу і може дозволити відбутися місіям, які раніше були неможливі. NASA планує включити електроніку на основі SiC в зонд LLISSE. Його прототип в даний час розробляється для видобутку базових, але дуже цінних наукових вимірювань поверхні Венери.

Інші плани по створенню живучого дослідника Венери включають AREE, «стімпанковий ровер», який спирається на аналогові компоненти, а не на складні електронні системи. У той час як ці концепції спрямовані на те, щоб повністю позбавити нас від електроніки і щоб місія на Венеру могла тривати протягом необмеженого терміну, нова електроніка на основі SiC дозволить більш складним Ровер працювати в екстремальних умовах.

Та й без Венери ці технології можуть призвести до появи зондів нового класу, здатних досліджувати надра газових гігантів – Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна – у яких температура і тиск були занадто неприступними в минулому. Зонд, що володіє міцною загартованою оболонкою і електронними схемами на основі SiC, міг би проникати глибоко в надра цих планет і витягувати нові дані про їх атмосферу і магнітні поля.

Поверхня Меркурія також стала б доступна для роверів і посадкових модулів, що використовують нові технології, навіть в денний час, коли температура піднімається до 427 градусів. Навіть на Землі є багато екстремальних місць, які можна було б досліджувати за допомогою ланцюгів SiC.

Може бути, що одного разу ми зможемо дослідити навіть надра зірки?

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...

Check Also

Найдавніший космодром

Саксайуаман – цитадель, космодром,  місце дислокації гарнізону і храмовий комплекс в м Куско (Перу), відома …

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *