ดาวศุกร์มักถูกอธิบายว่าเป็นตัวนรกเพราะความกดดันของมันบรรยากาศที่เป็นกรดและอุณหภูมิที่สูงมาก การจัดการกับสิ่งเหล่านี้เป็นความท้าทายที่สำคัญเมื่อพูดถึงการสำรวจดาวศุกร์ การจัดการกับทั้งสามนั้นเป็นเรื่องที่น่ากลัวอย่างยิ่งเมื่อสหภาพโซเวียตค้นพบกับคนงาน Venera
ที่จริงแล้วการจัดการกับฝนกำมะถันนั้นไม่ยากเกินไป แต่ความร้อนและแรงกดบนพื้นผิวของดาวศุกร์นั้นเป็นอุปสรรคใหญ่ในการสำรวจดาวเคราะห์ นาซ่ากำลังทำงานเกี่ยวกับปัญหาของดาวศุกร์พยายามพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถอยู่รอดได้นานพอที่จะทำวิทยาศาสตร์ที่มีประโยชน์ และดูเหมือนว่าพวกเขากำลังก้าวหน้าอย่างมาก
นักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์วิจัยนาซ่าเกล็นได้สาธิตวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่จะช่วยเปิดพื้นผิวของดาวศุกร์เพื่อการสำรวจ
“ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเพิ่มเติมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวสามารถปรับปรุงการออกแบบและแนวคิดของวีนัสแลนเดอร์ได้อย่างมากทำให้สามารถปฏิบัติภารกิจระยะยาวเป็นครั้งแรกบนพื้นผิวของดาวศุกร์ได้” ฟิลนอยเดคหัวหน้าวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับงานนี้กล่าว
ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันของเราแลนเดอร์สามารถทนต่อสภาพพื้นผิวบนดาวศุกร์ได้เพียงไม่กี่ชั่วโมง คุณไม่สามารถทำวิทยาศาสตร์ได้มากนักในเวลาไม่กี่ชั่วโมงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายในภารกิจ ดังนั้นการเพิ่มความอยู่รอดของวีนัสแลนเดอร์จึงเป็นสิ่งสำคัญ
ด้วยอุณหภูมิ 460 องศาเซลเซียส (860 องศาฟาเรนไฮต์) ดาวศุกร์จึงร้อนเกือบสองเท่าของเตาอบส่วนใหญ่ อันที่จริงมันร้อนพอที่จะละลายตะกั่ว ไม่เพียงเท่านั้น แต่ความดันพื้นผิวของดาวศุกร์นั้นสูงกว่าของโลกประมาณ 90 เท่าเพราะบรรยากาศนั้นหนาแน่นมาก
เพื่อปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนยาน Venus Landers ก่อนหน้าพวกเขาได้ถูกบรรจุไว้ในภาชนะพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อทนต่อแรงดันและอุณหภูมิ แต่เรือเหล่านี้เพิ่มมวลจำนวนมากให้กับภารกิจและทำให้การส่งยานลงจอดสู่ดาวศุกร์เป็นข้อเสนอที่มีราคาแพงมาก ดังนั้นงานของนาซาเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อต้องสำรวจวีนัส
ทีมงานที่ศูนย์วิจัยเกล็นได้พัฒนาวงจรรวมเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ (Si C IC) ที่แข็งแกร่งมาก มีการทดสอบวงจรสองวงจรภายในห้องพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อจำลองสภาพของดาวศุกร์อย่างแม่นยำ ห้องนี้เรียกว่า Glenn Extreme En Environment Rig (GEER.)
GEER เป็นห้องพิเศษที่สามารถสร้างเงื่อนไขให้กับร่างกายในระบบสุริยะของเราได้ เป็นห้องขนาด 800 ลิตร (28 ลูกบาศก์ฟุต) ที่สามารถจำลองอุณหภูมิได้สูงถึง 500 ° C (932 ° F) และแรงกดดันจากใกล้สูญญากาศถึง 90 เท่าของแรงดันผิวโลก GEER ยังสามารถจำลองบรรยากาศแปลกใหม่ด้วยความสามารถในการผสมก๊าซอย่างแม่นยำ มันสามารถผสมก๊าซในปริมาณที่เฉพาะเจาะจงลงไปยังชิ้นส่วนต่อความแม่นยำนับล้าน สำหรับการทดสอบเหล่านี้นั่นหมายความว่าหน่วยจะต้องทำซ้ำสูตรที่ถูกต้องของ CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S และ H2O ลงไปในปริมาณที่น้อยมาก และการทดสอบก็ประสบความสำเร็จ
“ เราแสดงให้เห็นถึงการทำงานทางไฟฟ้าที่ยาวนานขึ้นอย่างมากโดยที่ชิปสัมผัสโดยตรง - ไม่มีการระบายความร้อนและไม่มีการบรรจุชิปป้องกัน - เพื่อการทำซ้ำทางกายภาพและเคมีที่มีความแม่นยำสูงในบรรยากาศพื้นผิวของดาวศุกร์” Neudeck กล่าว “ และวงจรรวมทั้งสองยังคงทำงานหลังจากสิ้นสุดการทดสอบ”
ในความเป็นจริงทั้งสองวงจรไม่เพียง แต่ทำหน้าที่หลังจากการทดสอบเสร็จ แต่พวกเขายังคงอยู่ในสภาพเหมือนวีนัสเป็นเวลา 521 ชั่วโมง นั่นนานกว่าการสาธิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาสำหรับภารกิจวีนัสกว่า 100 เท่า
วงจรตัวเองถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานในอุณหภูมิที่สูงมากภายในเครื่องยนต์อากาศยาน “ งานนี้ไม่เพียง แต่จะช่วยให้มีศักยภาพสำหรับวิทยาศาสตร์ใหม่ในการสำรวจพื้นผิวดาวศุกร์และการสำรวจดาวเคราะห์อื่น ๆ แต่ยังมีผลกระทบที่สำคัญสำหรับแอพพลิเคชั่นที่เกี่ยวข้องกับโลกเช่นในเครื่องยนต์อากาศยานเพื่อเปิดใช้ความสามารถใหม่ การปล่อยมลพิษ” Gary Hunter ผู้ตรวจสอบหลักการสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนพื้นผิวของ Venus กล่าว”
ชิปเองนั้นง่ายมาก พวกเขาไม่ได้สร้างต้นแบบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เฉพาะใด ๆ ที่จะติดตั้งบน Venus Lander การทดสอบเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าวงจรรวมซิลิคอนคาร์ไบด์ใหม่ (Si C IC) ใหม่สามารถทนต่อเงื่อนไขในดาวศุกร์
โฮสต์ของความท้าทายอื่น ๆ ยังคงอยู่เมื่อมันมาถึงความสำเร็จโดยรวมของวีนัสแลนเดอร์ อุปกรณ์ทั้งหมดที่มีการใช้งานเช่นเซ็นเซอร์การฝึกซ้อมและเครื่องเก็บตัวอย่างในชั้นบรรยากาศยังคงต้องรอดจากการขยายตัวทางความร้อนจากการสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงมาก การออกแบบใหม่ที่แข็งแกร่งจะต้องใช้ในหลายกรณี แต่การทดสอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ประสบความสำเร็จซึ่งสามารถอยู่รอดได้โดยไม่ต้องมีเปลือกหุ้มขนาดใหญ่และหนักหนา
หากคุณสนใจในสิ่งที่ยานพาหนะ Venus อาจมีลักษณะให้ตรวจสอบแนวคิด Venus Sail Rover
