NASA Gleno tyrimų centro (NASA Glenn Research Center ) mokslininkai pademonstravo technologiją, kuri gerokai prailgintų elektroninės aparatūros veikimo laiką naujose tyrimo misijose Veneros paviršiuje.
Dabartiniai Veneros paviršiaus tyrimo zondai gal veikti tik kelias valandas dėl ypač nepalankių atmosferos sąlygų – temperatūra Veneros paviršiuje viršija 450 laipsnių Celsijaus – tai karščiau nei įkaitusioje orkaitėje. Veneros paviršiuje atmosferos slėgis yra 90 atmosferų – toks pat, kaip vieno kilometro Žemės vandenynų gelmėje, o atmosfera sudaryta daugiausia iš anglies dioksido. Veneros paviršių gaubia kelių kilometrų storio debesys iš sieros rūgšties garų.
Įprastiniai elektronikos prietaisai tokiomis sąlygomis veikti negali, todėl būna apsaugoti karščiui ir slėgiui atspariais korpusais, aušinimo sistemomis – tačiau tai padidina zondų svorį ir tuo pačiu mažina naudingą krovinį, ir gerokai padidina tyrimo misijos kainą.
Siekiant įveikti šias problemas, Gleno tyrimų centro mokslininkų pagamino karščiui atsparaus silicio karbido puslaidininkinius integrinius grandynus. Jie buvo išbandyti aplinkoje, tiksliai imituojančioje sąlygas Veneros paviršiuje.
Šios elektroninės schemos atlaikė ekstremalią Veneros paviršiaus temperatūrą ir atmosferos slėgį net 521 valandas – daugiau nei 100 kartų ilgiau nei iki šiol Veneros tyrimams naudoti prietaisai.
Kiek anksčiau šiais metais tie patys mokslininkai pademonstravo panašius iš silicio karbido puslaidininkių pagamintus lustus, kurie veikė daugiau nei 1000 valandų esant 900 laipsnių Celsijaus temperatūrai. Tiesa, šių eksperimentų metu slėgis buvo toks, kaip prie Žemės paviršiaus, nes lustai buvo kurti lėktuvų varikliams.
Šis darbas ne tik atveria naujas galimybes Veneros ar kitų planetų, kuriose temperatūra gerokai didesnė nei tinkama įprastiniams puslaidininkių prietaisams veikti, tyrinėjimams, tačiau taip pat turi potencialą ir kitiems pritaikymams, ypač prietaisuose, kurie veikdami smarkiai įkaista – turbinose, įvairiuose reaktoriuose, varikliuose.
Viršuje – prieš bandymus, apačioje – po daugiau kaip 500 valandų bandymų laboratorijoje, sukūrus sąlygas, panašias į esančias Veneros paviršiuje. NASA nuotr.
Philip G. Neudeck et al. Prolonged silicon carbide integrated circuit operation in Venus surfaceatmospheric conditions, AIP Advances (2016). DOI: 10.1063/1.4973429
Daugiau:
NASA siūlo Venerą tirti dirižabliais
NASA pasirinko partnerius Marso kolonijos pastatų prototipams sukurti
Keplerio kosminio teleskopo misija: paskelbta apie 1284 naujų planetų
NASA paskelbė trečios pagal dydį Saulės sistemos nykštukinės planetos vaizdo įrašą
Pirmasis branduolinis sprogimas padėjo patikrinti vieną iš Mėnulio susidarymo teorijų