Un team di scienziati del Glenn Research Center della NASA a Cleveland ha recentemente completato una dimostrazione tecnologica che potrebbe consentire nuove missioni scientifiche sulla superficie di Venere. Il team ha dimostrato il primo funzionamento prolungato dell'elettronica nelle dure condizioni riscontrate su Venere.

"Con l'ulteriore sviluppo della tecnologia, tale elettronica potrebbe migliorare drasticamente i progetti del lander Venus e i concetti di missione, consentendo le prime missioni di lunga durata sulla superficie di Venere, " ha detto Phil Neudeck, capo ingegnere elettronico per questo lavoro.

Gli attuali lander Venus possono operare solo sulla superficie del pianeta per poche ore a causa delle condizioni atmosferiche estreme. La temperatura superficiale su Venere è di quasi 860 gradi Fahrenheit, che è più caldo della maggior parte dei forni, e il pianeta ha un'atmosfera di anidride carbonica ad alta pressione. Poiché l'elettronica commerciale non funziona in questo ambiente, l'elettronica sui precedenti lander Venus è stata protetta da recipienti termici e resistenti alla pressione. Queste navi durano solo poche ore, e aggiungono massa sostanziale e spese a una missione.

Per superare queste sfide, il team di Glenn ha sviluppato e implementato circuiti integrati a semiconduttore in carburo di silicio estremamente durevoli. Hanno quindi testato elettricamente due di questi circuiti integrati nel Glenn Extreme Environments Rig (GEER), che può simulare con precisione le condizioni attese sulla superficie di Venere. I circuiti hanno resistito alla temperatura della superficie di Venere e alle condizioni atmosferiche per 521 ore, operando oltre 100 volte più a lungo rispetto all'elettronica della missione di Venere precedentemente dimostrata.

"Abbiamo dimostrato un funzionamento elettrico molto più lungo con i chip direttamente esposti - nessun raffreddamento e nessun imballaggio protettivo del chip - a una riproduzione fisica e chimica ad alta fedeltà dell'atmosfera superficiale di Venere, " Ha detto Neudeck. "E entrambi i circuiti integrati hanno funzionato ancora dopo la fine del test".

All'inizio di quest'anno, il team ha dimostrato circuiti integrati in carburo di silicio quasi identici per più di 1, 000 ore a 900 gradi Fahrenheit nel test del forno nell'atmosfera terrestre. I circuiti integrati sono stati originariamente progettati per funzionare nelle regioni calde dei motori aeronautici a basso consumo di carburante.

"Questo lavoro non solo consente il potenziale per una nuova scienza nella superficie estesa di Venere e in altre esplorazioni planetarie, ma ha anche un impatto potenzialmente significativo per una serie di applicazioni rilevanti per la Terra, come nei motori aeronautici per abilitare nuove capacità, migliorare le operazioni, e ridurre le emissioni, "ha detto Gary Hunter, ricercatore principale per lo sviluppo dell'elettronica di superficie di Venus.

I risultati del test sono dettagliati in un articolo di giornale sottoposto a revisione paritaria intitolato "Funzionamento prolungato del circuito integrato in carburo di silicio nelle condizioni atmosferiche della superficie di Venere, "che è stato pubblicato in I progressi dell'AIP .