الوقت لبناء venerat!

الزهرة لديه الكثير من المشاكل. درجة الحرارة مرتين أعلى من تلك التي البيتزا ينضج في بضع دقائق. حمض الأمطار التي عادة ما يغسل كل ما يدعي. ضغط هائل 90 مرات أكبر من تلك التي تعودنا على الأرض. لماذا نحن نتوق في سميكة من ذلك ؟ الزهرة وغالبا ما تسمى الجحيم كما هو بسبب الضغط الهائل ، حمض الجو و درجات حرارة عالية للغاية. للتعامل مع حتى واحد من هذه الشروط ليس من السهل ، إذا كنا نريد لاستكشاف كوكب الزهرة. ماذا أقول عن الثلاثة — التي كانت قصيرة السوفياتي تحقيقات إرسالها إلى كوكب الزهرة ، ببلاغة الصمت بشأن هذه النقطة.

ومع ذلك ، على كوكب الزهرة سيكون من الممكن… العيش.

للوهلة الأولى أن هذا الكوكب هو المستغرب مماثلة إلى الأرض: الجاذبية 90% من الأرض, وأنه هو فقط 30% أقرب إلى الشمس مما نحن عليه. ولكن نظرة فاحصة تكشف عن الفرق الرهيب. إذا كان المريخ قد تقريبا أي جو الزهرة كثيرا. هي 90 مرة من كثافة الأرض ، تتألف في معظمها من غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) و سجي في الغيوم النقية حمض الكبريتيك.

الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة تلتقط كمية كبيرة من الحرارة بحيث سطح الزهرة بنجاح يصبح أهم مكان في النظام الشمسي ، ناهيك عن الشمس نفسها. عند سطح درجة حرارة 450 درجة كافية لإذابة الزنك والرصاص معظم المواد العضوية. و مع الضغط الجوي يعادل كيلومترا في أعماق المحيط ، حتى الغواصة النووية سيتم سحقهم.

الضغط هو من الضخامة بحيث أن ثاني أكسيد الكربون في حد ذاته هو الضغط إلى السطح ويصبح الغريبة "السوائل فوق الحرجة" التي لا غاز ولا سائل ولكن يمتلك خصائص كل منهما. على الأرض فوق الحرجة CO2 يمثل خطورة والغريبة مادة تستخدم المذيبات الصناعية و معقم ، ولكن على سطح كوكب الزهرة هو حرفيا المحيط من هذه المادة.

السوفياتي أرسلت عدة تحقيقات إلى فينوس في 60 المنشأ المنشأ-70 و 80 المنشأ من القرن الماضي ؛ ليس من المستغرب ، لكن معظمها فشل في الوصول إلى السطح العديد من تحطمت. الأكثر نجاحا التحقيق "فينيرا-13" انه تمكن من الصمود لأكثر من ساعتين قبل أن استسلم أيضا قوية الضغط والحرارة. الصور التي أرسلها أظهر غير ودية ، ذبلت تماما الغريبة لنا.

و لا يزال يمكن أن نعيش في السحب هذا الجهنمية الكوكب. على بعد 50 كيلومترا فوق سطح كوكب الزهرة هو ودية للغاية. الغلاف الجوي بما فيه الكفاية لتوفير الحماية من الإشعاع مقارنة مع الشاشة التي نحصل عليها من الغلاف الجوي على الأرض. درجة الحرارة, الغريب, هو أيضا تقترب مريحة — حوالي 60 درجة مئوية. الساخنة, نعم, ولكن لدينا التكنولوجيا تمكننا من السيطرة عليه. ولكن إذا كنت تذهب في آخر بضعة كيلومترات تنخفض درجة الحرارة إلى 30 درجة, الغلاف الجوي سوف تفقد الحماية من الإشعاع. ومنذ الجاذبية من كوكب الزهرة هو تقريبا نفس الأرض المستعمرين الذين يعيشون هناك منذ سنوات لم يكن لديك هشاشة العظام وضعف العضلات.

و على الرغم من أن سطح كوكب الزهرة سوف تكون متوفرة على الناس, الروبوتات يمكن أن البحوث وتطوير أرض صلبة. يمكن التحكم سكان المدينة سحابة في الوقت الحقيقي من الأرض أمر مستحيل ، لأن الإشارة سوف تذهب 20 دقيقة.

فهم حقا الكوكب ، تحتاج إلى سحب عليها المسبار. وحدات يمكن التحقق من التركيب الكيميائي الهواء والصخور على سطح وفهم كيف تبدو أحشاء الأرض. "فينوس-D" كان المسبار ، ولكن فترة مهمته لم تتجاوز ثلاث ساعات. الرقم القياسي السابق من البقاء على قيد الحياة على سطح وضع وحدة السوفياتي "فينيرا-13" التي هبطت في عام 1982. واستمر ذلك لمدة 127 دقيقة في السامة والمسببة للتآكل بيئة كوكب الزهرة.

لجعل التحقيق الذي سوف يعيش لفترة أطول من يوم واحد على الأقل — يتطلب دائم الإلكترونيات التي يمكن أن تحمل درجات الحرارة العالية ، أو نظام التبريد من أجل التحقيق, التي, في الحقيقة, سوف تكون في الفرن. وقال انه سوف تضطر إلى العمل دون الألواح الشمسية التي ليست فعالة على هذا الكوكب مع الأبدية الظل. البطارية لن تستمر طويلا وسوف لا تكون قادرة على إنتاج ما يكفي من الطاقة.

بعد هذه المشاكل و محاولة حلها.

إلكترونيات فينوس التحقيق

علماء من مركز أبحاث ناسا جلين والتي ينبغي أن تساعد على فتح سطح الزهرة البحث.

"مع مزيد من تطوير التكنولوجيا ، مثل الالكترونيات يمكن أن تحسن بشكل كبير من تصميم المسبار لفينوس ، مفهوم البعثة ، مما يسمح لنا لإجراء أول مدة طويلة البعثة على سطح الزهرة" ، وقال فيل Neudeck كبار مهندس إلكترونيات.

إن التقنيات الحديثة تسمح الهبوط وحدات لتحمل الظروف على سطح الزهرة بضع ساعات فقط. ولكن بضع ساعات من العمل البحثي القيام به ، خاصة إذا كنت مقارنة مع تكلفة البعثة. ولذلك ، فإن الزيادة في بقاء الزهرة حدة الهبوط هو المهمة الرئيسية.

في درجة حرارة من 460 درجة مئوية ، الزهرة هو تقريبا ضعف الساخنة معظم الأفران. أنها ساخنة بما يكفي لإذابة الرصاص. الضغط السطحي على كوكب الزهرة هو 90 أضعاف على الأرض ، بسبب كثافة الغلاف الجوي.

أول صورة ملونة لسطح كوكب الزهرة

لحماية الالكترونيات السابقة على نزول مركبة فضائية على الزهرة ، وضعوا في حاويات خاصة تهدف إلى حماية من الضغط ، درجة الحرارة. ولكن هذه السفن إضافة الكثير من كتلة البعثة وجعل إرسال وحدات على الزهرة هي مكلفة جدا. وهكذا ، إذا كان الحديث عن دراسة كوكب الزهرة ، وإنشاء موثوقة الالكترونيات يصبح هاما جدا.

فريق العمل في مركز البحوث جلين وقد وضعت أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة على أساس كربيد السيليكون التي هي موثوق بها للغاية. خطتين تم اختبارها في غرفة خاصة مصممة الاستنساخ الدقيق على كوكب الزهرة. هذه الكاميرا يسمى الجير (جلين البيئات القاسية تلاعب).

هذا هو 800 لتر الدائرة التي يمكن إعادة الأوضاع على أي كائن في نظامنا الشمسي يمكن محاكاة درجة الحرارة إلى 500 درجة مئوية و ضغط من okolofutbolnaya إلى 90 مرة الضغط على سطح الأرض. الجير هو أيضا قادرة على تحاكي أجواء غريبة و مزيج الغازات في نسب دقيقة. في القاعة يمكنك مزج الغازات مع الدقة من عدة أجزاء لكل مليون. الاختبارات كانت ناجحة.

"لقد أثبتنا طويلة جدا-العملية الكهربائية مع العارية رقاقة دون تبريد و التعبئة والتغليف واقية في الدقيقة الفيزيائية والكيميائية ظروف الغلاف الجوي على سطح الزهرة" ، ويقول Neudeck. "كل مخططات عملت في وقت الانتهاء من الاختبارات."

في الواقع ، هذه خطتين عملت ليس فقط على الانتهاء من الاختبارات ، ولكنها صمدت شروط فينوس على 521 ساعات. هذا هو 100 مرة أكثر من يمكن أن تظهر الإصدارات السابقة من الالكترونيات, تصميم البعثات إلى كوكب الزهرة.

سامي مخطط أصلا مصممة للعمل في ظروف درجات حرارة عالية للغاية داخل محركات الطائرات.

"هذا العمل ليس فقط يفتح إمكانات جديدة العلمي يعمل على سطح الزهرة وغيرها من الكواكب ، ولكن أيضا يمكن أن يكون لها قيمة عملية على الأرض الإلكترونيات ، على سبيل المثال للاستخدام في محركات الطائرات لتحسين الأداء والحد من الانبعاثات" ، وقال غاري صياد كبير المصممين الالكترونيات على سطح الزهرة.

العيب في هذا النهج هو أن هذه الرقائق سوف يكون أضعف من الكمبيوتر الحديثة. وفقا 2014 العرض الذي قدمه فينوس استكشاف مجموعة تحليل ناسا, مثل الالكترونيات سوف يكون في قوة مماثلة الالكترونيات من ' 60s. "نحن لن نذهب إلى "بنتيوم" ، ويقول الصياد. ولكن إذا كان قليلا poraskinut العقول ، التي قد تكون كافية لالتقاط الصور والحصول على البيانات من التحقيق وإرسالها إلى المدار على أكثر تقدما المداري وحدة.

الهدف من الباحثين ، وفقا صياد ، للحصول على الالكترونيات للعمل الآلاف من ساعات البقاء على قيد الحياة واحد على الأقل الزهرة اليوم هو 117 مرات أطول من الأرض.

نظام الطاقة فينوس التحقيق

وفيما يتعلق نظم الطاقة تيموثي ميلر مايكل بول من جامعة ولاية بنسلفانيا اقترح استخدام محرك ستيرلينغ.

محرك ستيرلينغ يبدأ العمل السوائل داخل الغرفة الباردة (cold يعني حرارة أقل ولكن ليست منخفضة جدا). السائل المضغوط عن طريق المكبس يتحرك الدائرة الثانية ، حيث يتم تسخينها. السائل ساخنة توسع تحريك الثاني مكبس المرتبطة أول عجلة أو رافعة. بمجرد الثاني يتحرك المكبس ، فإنه يدفع السوائل تعود إلى نهاية الباردة حيث يبرد ، وتبدأ الدورة مرة أخرى. في حين أن هناك مصدر حرارة المحرك لا تزال تعمل. اليوم, محركات ستيرلينغ تستخدم في أنظمة التبريد و حتى في الغواصات.

هذه التكنولوجيا موجودة منذ عام 1816 ، اخترع من قبل الاسكتلندي دين روبرت ستيرلينغ. ميلر وبول أعتقد أن هذه فكرة قديمة يمكن أن تستخدم في المركبات الفضائية في المستقبل ، وكتب عنه في مجلة Acta Astronautica. ناسا مولت بالفعل أول اختبار.

محرك ستيرلنج يقول ميلر ، يمكن أن توفر ما يكفي من الطاقة لتبريد الأجهزة الإلكترونية و تعطي الكهرباء أدوات ، حتى أنها يمكن أن تعمل لفترة أطول من البطاريات. السوائل العامل المرجح أن تكون الهيليوم, لأنه أكثر كفاءة نقل الحرارة من غيرها من الغازات لا تتفاعل.

ولكن الطاقة لا يقتصر على: محرك ستيرلينغ احتياجات الوقود. ميلر فريقه بقيت على الليثيوم التي يمكن أن تحترق في الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. (النيتروجين تشكل 4% من الهواء من الزهرة). أيضا الليثيوم تذوب على حرارة 180 درجة مئوية, مما يجعلها فعالة الوقود السائل على كوكب الزهرة.

هذا يقلل من وزن المركبة الفضائية على الاطلاق — كل ما عليك هو أن تأخذ الليثيوم. 50 جنيه في تركيبة مع المحرك و الوقود الإعداد يمكن أن توفر التحقيق مع الطاقة لمدة يومين ، وفقا الدراسات ميلر.

المحرك يحتاج إلى تكوين واحد مكبس نظام الباردة جانب واحد على الآخر ؛ المكبس دفع المولد ذهابا وإيابا ، توليد الكهرباء. ميلر فريق فعلت بعض التجارب في 4-5 أجواء; بحاجة إلى تمويل إضافي لإجراء الاختبارات في ظروف قريبة من كوكب الزهرة.

الحماية من حمض الكبريتيك

لحماية التحقيق من حمض الكبريتيك حتى أبسط. هذا الحل تم فحصها من قبل مواطنينا — لديك امتياز استخدامه في المطبخ. في عام 1985 البعثة السوفيتية فيغا تدور حول الزهرة نحو المذنب هالي. فيغا جلب اثنين من البالونات في الزهرة الغلاف الجوي ، عائم في الجو فقط على مستوى نتحدث عنه لمدة يومين. الطبقة الخارجية من هذه الكرات كانت بسيطة تفلون. تفلون يوفر حماية مطلقةمن حمض الكبريتيك. ومن الواضح أن هذا ليس فقط طبقة من الحماية ، ولكن بالتأكيد أقل من مشاكلها.

في المستقبل, حمض الكبريتيك يمكن أن تتحلل إلى الماء والأكسجين والكبريت استخدامها لتلبية احتياجات المستقبل المستعمرين الذين سوف تكون قادرة على البقاء في السحب على البالونات و إدارة من هناك كواكب أرضية الروبوتات.

إذا كنا نتحدث عن نجاح المسبار على سطح الزهرة, لا يزال الكثير من المشاكل الأخرى. جميع المعدات هناك أجهزة الاستشعار, التدريبات, و الغلاف الجوي العينات يجب أن تواجه التمدد الحراري بسبب التعرض إلى درجات حرارة مرتفعة للغاية. دائم التصميم الجديد سوف تكون هناك حاجة في كثير من الحالات.

استكشاف كوكب الزهرة سوف تتطلب ناسا لتطوير تكنولوجيات جديدة ، لكنها لن تكون أقل بكثير من على سطح المريخ. نحن لا نعرف الكثير عن كوكب الزهرة ، لأن معظم الدراسات فينوس وقعت في بداية سباق الفضاء. لدينا التكنولوجيا أصبحت أفضل و نحن لفت انتباهه إلى الكواكب الأخرى ، وخاصة إلى المريخ. على مدى العقود القليلة الماضية المريخ قد تم زيارتها من قبل العشرات من تحقيقات ، والزهرة في الغالب تجاهلها. نحن لا نعرف أي شيء ليس فقط حول تطور الزهرة ، ولكن كما سميكة من الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون أدى إلى خطورة ظاهرة الاحتباس الحراري. و هذا هو المهم ، في ضوء حقيقة أن نستمر في حرق الوقود الأحفوري على الأرض.