НАСА демонстрирует электронику для более длительных миссий на поверхность Венеры

Группа ученых из Исследовательского центра Гленна НАСА в Кливленде недавно завершила демонстрацию технологии, которая может позволить осуществить новые научные миссии на поверхность Венеры. Команда продемонстрировала первую длительную работу электроники в суровых условиях Венеры.

«При дальнейшем развитии технологий такая электроника могла бы радикально улучшить конструкции и концепции миссий Венеры, что позволит осуществлять первые длительные миссии на поверхность Венеры», — сказал Фил Нойдек, ведущий инженер-электронщик этой работы.

Современные посадочные аппараты на Венеру могут работать на поверхности планеты только несколько часов из-за экстремальных атмосферных условий. Температура поверхности Венеры составляет почти 860 градусов по Фаренгейту, что выше, чем в большинстве духовок, а атмосфера на планете содержит углекислый газ под высоким давлением. Поскольку коммерческая электроника не работает в такой среде, электроника на прошлых спускаемых модулях на Венеру была защищена сосудами, устойчивыми к теплу и давлению. Эти суда служат всего несколько часов, и они существенно увеличивают вес и стоимость миссии.

Чтобы преодолеть эти проблемы, команда Гленна разработала и внедрила чрезвычайно надежные Карбид кремния полупроводниковые интегральные схемы. Затем они электрически протестировали две из этих интегральных схем на установке Glenn Extreme Environments Rig (GEER), которая может точно имитировать условия, ожидаемые на поверхности Венеры. Схемы выдерживали температуру поверхности Венеры и атмосферные условия в течение 521 часа, проработав более чем в 100 раз дольше, чем продемонстрированная ранее электроника миссии Венеры.

«Мы продемонстрировали значительно более длительную электрическую работу с чипами, непосредственно подвергаемыми (без охлаждения и защитной упаковки) высокоточному физическому и химическому воспроизведению атмосферы поверхности Венеры», — сказал Нойдек. «И обе интегральные схемы все еще работали после окончания теста».

Ранее в этом году команда продемонстрировала почти идентичные интегральные схемы из карбида кремния в течение более 1000 часов при температуре 900 градусов по Фаренгейту в ходе испытаний в печи Земля-атмосфера. интегральные схемы изначально были предназначены для работы в жарких регионах с экономичными авиационными двигателями.

«Эта работа не только открывает потенциал для новой науки в расширении поверхности Венеры и других планетарных исследованиях, но также имеет потенциально значительное влияние на ряд приложений, связанных с Землей, таких как авиационные двигатели, чтобы обеспечить новые возможности, улучшить операции и сократить выбросов», — сказал Гэри Хантер, главный исследователь поверхности Венеры. электроника разработка.

Результаты испытаний подробно описаны в рецензируемой журнальной статье под названием «Длительная работа интегральной схемы из карбида кремния на Венере». поверхность атмосферные условия», который был опубликован в Достижения АИП.