Време на Венери је нешто изван Дантеовог Инферно. Средња температура на површини - 737 К (462 ° Ц; 864 ° Ф) - је довољно врућа да растопи олово, а атмосферски притисак је 92 пута већи од Земљине разине на мору (9,2 МПа). Из тог разлога, врло мало роботских мисија је икада стигло на површину Венере, а оне које нису дуго трајале - у распону од око 20 минута до нешто више од два сата.
Отуда зато НАСА, гледајући на будуће мисије, жели да створи роботске мисије и компоненте које могу дуготрајно да опстану у атмосфери Венере. Међу њима је електроника следеће генерације коју су недавно открили истраживачи из НАСА Гленн Ресеарцх Центер-а (ГРЦ). Ова електроника омогућила би земљишту да истражује површину Венере недељама, месецима или чак годинама.
У прошлости су земљорадници које су Совјети и НАСА развили како би истражили Венеру - као део Венера и Маринер програми, односно ослањали су се на стандардну електронику која је била базирана на силиконским полуводичима. Они једноставно нису у стању да раде у условима температуре и притиска који постоје на површини Венере, па су стога потребни да имају заштитне кућишта и системе за хлађење.
Наравно, било је само питање времена док те заштите не успеју и сонде су престале да емитују. Рекорд су Совјети постигли са својим Венера 13 сонда, која се кретала током 127 минута између његовог спуштања и слетања. Гледајући унапред, НАСА и друге свемирске агенције желе да развију сонде које могу да прикупе што више информација о атмосфери, површини и геолошкој историји Венере пре истека времена.
Да би то постигли, тим из НАСА-иног ГРЦ-а ради на развоју електронике која се ослања на полуводиче силко-карбида (СиЦ), који би могли да раде на или изнад температуре Венере. Недавно је тим извео демонстрацију користећи прве у свету умерено сложене СиЦ микро микроскопе, који су се састојали од десетина или више транзистора у облику језгра дигиталних логичких кола и аналогних оперативних појачала.
Ови склопови, који би се користили у електронским системима будуће мисије, могли су да раде до 4000 сати при температурама од 500 ° Ц (932 ° Ф) - што је ефективно показало да могу дугорочно да преживе у условима сличним Венери. периоде. Ови тестови су се одвијали у Гленн Ектреме Енвиронмент Риг (ГЕЕР), који је симулирао површинске услове Венере, укључујући екстремну температуру и високи притисак.
Повратак у априлу 2016. године, тим ГРЦ-а тестирао је СиЦ 12-транзисторски прстенасти осцилатор помоћу ГЕЕР-а у периоду од 521 сат (21,7 дана). Током испитивања, они су подигли кругове температурама до 460 ° Ц (860 ° Ф), атмосферским притисцима од 9,3 МПа и надкритичним нивоима ЦО² (и другим гасовима у траговима). Кроз цео процес, СиЦ осцилатор је показао добру стабилност и задржао функционисање.
Овај тест је завршен након 21 дан због разлога заказивања и могао је да траје дуже. Ипак, трајање је представљало значајан светски рекорд, будући да су били величине више него у било којој другој демонстрацији или мисији која је вођена. Слични тестови су показали да кругови осцилатора у прстену могу да преживе хиљадама сати на температурама од 500 ° Ц (932 ° Ф) у условима окружења земља-ваздух.
Таква електроника представља велики помак за НАСА и истраживање свемира и омогућила је раније мисије. НАСА-ина научна мисија (СМД) планира да укључи СиЦ електронику у свој истраживач соларног система на лицу места (ЛЛИССЕ). Тренутно се развија прототип за овај концепт ниске цене који би месецима или дужим пружио основне, али веома вредне научне мере са површине Венере.
Остали планови за изградњу одрживог истраживача Венере укључују Аутоматон Ровер за екстремна окружења (АРЕЕ), концепт „стеампунк ровера“ који се ослања на аналогне компоненте, а не на сложене електронске системе. Иако се овим концептом жели потпуно уклонити са електроником како би се осигурало да би мисија Венера могла радити у недоглед, нова СиЦ електроника омогућила би сложенијим роверима да наставе да раде у екстремним условима.
Поред Венере, ова нова технологија могла би такође довести до нових класа сонди које су способне да истражују у гасним гигантима - тј. Јупитер, Сатурн, Уран и Нептун - где су услови температуре и притиска у прошлости били недовољни. Али сонда која се ослања на учвршћену шкољку и СиЦ електронска кола могла би врло добро пробити дубоко у унутрашњост ових планета и открити запањујуће нове ствари о њиховој атмосфери и магнетном пољу.
Површина Меркура такође би могла бити доступна роверима и ландерима користећи ову нову технологију - чак и ону дневну, где температуре досежу и високе од 700 К (427 ° Ц; 800 ° Ф). Овде на Земљи постоји доста екстремних окружења која би се сада могла истражити уз помоћ СиЦ кругова. На пример, беспилотне летелице опремљене СиЦ електроником могу да надзиру дубинско бушење нафте или истражују дубоко у Земљину унутрашњост.
Постоје и комерцијалне апликације које укључују ваздухопловне моторе и индустријске процесоре, при чему екстремна врућина или притисак традиционално онемогућавају електронски надзор. Сада би се такви системи могли учинити „паметним“, где су способни да надгледају себе, уместо да се ослањају на операторе или људски надзор.
Уз екстремне склопове и (једног дана) екстремне материјале, могло би се истражити готово свако окружење. Можда чак и унутрашњост звезде!
