Le temps de construire венероход!

Vénus beaucoup de problèmes. La température deux fois plus grande que celle à laquelle la pizza se prépare en quelques minutes. Les pluies acides, régulièrement вымывающие tout ce qui prétend à la liberté d'expression. Beaucoup de pression, à 90 fois supérieure à ce à quoi nous sommes habitués à la Terre. Pourquoi avons-nous tellement envie dans cette fournaise? Vénus est souvent appelé l'enfer comme il l'est à cause de l'énorme pression, de l'acide, de l'atmosphère et des températures extrêmement élevées. Faire face, même avec l'une de ces conditions est déjà difficile, si nous voulons jamais maîtriser Vénus. Que dire de tous les trois — longtemps vécu soviétiques sondes envoyées sur Vénus, l'éloquence de ce silence.

Toutefois, sur Vénus, on pourrait… vivre.

À première vue, cette planète est étonnamment semblable à la Terre: la force de la gravité est de 90% de la terre, elle est de 30% plus près du Soleil que nous. Mais si l'on regarde révélé la terrible différence. Si de Mars, l'atmosphère est presque pas de Vénus trop. Elle est 90 fois plus dense que la terre, est en grande partie à partir de dioxyde de carbone (CO2) et enveloppé dans les nuages propre de l'acide sulfurique.

L'effet de Serre de l'atmosphère de Vénus attrape une énorme quantité de chaleur solaire, grâce à la surface de Vénus avec succès est l'endroit le plus chaud dans le système Solaire, sans compter le Soleil lui-même. Lorsque la température de la surface à 450 degrés c'est assez pour faire fondre le zinc, le plomb et la plupart des matières organiques. Et avec la pression atmosphérique, de l'équivalent en kilomètres de profondeur dans l'océan, même un sous-marin nucléaire sera écrasée.

La Pression est si grande, que le dioxyde de carbone est enfoncé dans la surface et prend exotique de l'état de fluide supercritique», qui n'est ni de gaz, ni de liquide, mais possède des propriétés à la fois. Sur la Terre сверхкритический de CO2 est une dangereuse et exotique de la substance, qui est utilisé comme solvant industriel et de stérilisateur, et sur la surface de Vénus littéralement l'océan de cette substance.

L'URSS envoya plusieurs sondes sur Vénus dans les années 60, 70 et les années 80 du siècle dernier; il n'est pas surprenant, mais la plupart d'entre eux n'a pas pu arriver à la surface, beaucoup se sont brisés. A été la plus réussie de la sonde, la «Vénus 13», il a réussi à tenir plus de deux heures, avant que lui aussi a succombé à la pression et de la chaleur. Les photos qu'il a envoyé, a montré hostile, desséché et totalement étranger à nous la paix.

Et pourtant, nous pourrions vivre dans les nuages de cette infernale de la planète. À 50 kilomètres au-dessus de la surface de Vénus est très sympathique. Lors de cette atmosphère assez pour assurer la protection contre le rayonnement comparable à plat que nous recevons de l'atmosphère sur la Terre. La température est, curieusement, approche également à l'aise à environ 60 degrés Celsius. Chaud, oui, mais nos technologies permettent d'y faire face. Et si s'élever de quelques kilomètres, la température tombe à 30 degrés, l'atmosphère ne perdra pas dans la protection contre les radiations. Et à mesure que la gravité de Vénus est presque le même que la Terre, les colons, ceux qui vivent dans les années, sans en acquérir cassant les os et les muscles faibles.

Et bien que la surface de Vénus restera inaccessible pour les personnes, les robots pourraient explorer et de développer la terre ferme. Ils pourraient gérer les habitants de nuage de la ville en temps réel — avec de la Terre c'est impossible, car le signal sera de marcher 20 minutes.

Pour vraiment comprendre la planète, il faut descendre sur elle une carte d'extension. Les modules peuvent vérifier la composition chimique de l'air et des roches de la surface et de comprendre à quoi ressemblent les entrailles de la planète. De «Vénus» à " E " a été d'une carte d'un module, mais la durée de sa mission ne dépasse pas trois heures. Le précédent record de survie sur la surface a mis le module de l'URSS, la «Vénus 13», qui a atterri en 1982. Il a existé 127 minutes toxique et caustique environnement de Vénus.

Pour faire de la sonde, qui vivra plus longtemps — le jour même, il faut un solide électronique, qui est en mesure de résister à des températures élevées, ou le système de refroidissement de la sonde, qui, en fait, va dans le four. Il lui faut travailler sans panneaux solaires qui ne sont pas efficaces sur la planète avec l'ombre éternelle. Les piles ne durent pas longtemps et ne pourront pas se développer suffisamment d'énergie.

Sur ces problèmes, travaillent et tentent de les résoudre.

Électronique венерианского de la sonde

Les Chercheurs du centre de recherche Glenn de la NASA qui doit aider à s'ouvrir à la surface de Vénus pour la recherche.

«À la poursuite du développement de la technologie, cette électronique peut améliorer considérablement la conception de la plantation d'un module de Vénus et de la notion de missions, en nous permettant de passer les premières long de la mission sur la surface de Vénus», a déclaré Phil Нойдек, ingénieur en électronique.

Nos technologies modernes permettent de portée des modules de supporter les conditions à la surface de Vénus, en plus de quelques heures. Mais en quelques heures, beaucoup de scientifiques ne le fais pas, surtout si on la compare avec le coût de la mission. Par conséquent, l'augmentation de la survie de la plantation de la венерианского module est donc une tâche essentielle.

Lorsque la température de 460 degrés Celsius Vénus est presque deux fois plus chaud de la plupart des fours. C'est assez chaud pour faire fondre le plomb. Ce faisant, la pression superficielle de la Vénus à 90 fois plus élevé que sur la Terre, en raison de la densité de l'atmosphère.

les premières photos couleur de la surface de Vénus

Pour la protection de l'électronique sur les précédentes descendus sur Vénus appareils, leur contenu dans les récipients spéciaux, conçus pour protéger contre la pression etde la température. Mais ces vaisseaux sanguins ajoutent beaucoup de masse à la mission et font de l'envoi des modules de Vénus est très onéreuse. Par conséquent, si nous parlons de l'étude de Vénus, la création d'une fiabilité de l'électronique est diablement important.

L'Équipe au centre de recherche Glenn a développé des semi-conducteurs de circuits intégrés à base de carbure de silicium, qui sont extrêmement fiables. Deux circuits ont été testés dans une chambre conçue pour la précision de la reproduction des conditions de la Vénus. Cette caméra est appelée GEER (Glenn Extreme Environments Rig).

C'Est un honneur de 800 litres, un appareil qui peut de recréer les conditions à n'importe quel objet dans notre système Solaire, permet de simuler la température jusqu'à 500 degrés Celsius et la pression de околовакуумного jusqu'à 90 fois supérieure à la pression sur la Terre. GEER peut également simuler l'atmosphère exotique et mélanger les gaz dans des proportions précises. Dans l'appareil photo, vous pouvez mélanger des gaz à l'intérieur de quelques ppm. Les tests se sont déroulés avec succès.

«Nous avons montré assez longue électrique de l'opération avec les puces sans refroidissement et de l'emballage de protection — dans les propriétés physiques et chimiques des conditions de l'atmosphère sur la surface de Vénus», dit Нойдек. «Les deux schémas ont travaillé au moment de la fin de l'essai».

En fait, ces deux régimes ne sont pas seulement travaillé à l'issue des tests, mais tout à fait résisté à des conditions de Vénus pendant 521 heures. C'est 100 fois plus longtemps que pourriez-vous afficher les options de l'électronique, conçu pour des missions de Vénus.

Eux-Mêmes schémas ont été initialement conçus pour des environnements avec des températures très élevées à l'intérieur des moteurs d'avion.

«Ce travail n'est pas seulement ouvre un potentiel pour de nouveaux travaux scientifiques sur la surface de Vénus et d'autres planètes, mais peut avoir une signification pour l'électronique, par exemple pour l'utilisation dans les moteurs d'avions pour améliorer le fonctionnement et la réduction des émissions», a déclaré Gary Hunter, le développeur principal de l'électronique à la surface de Vénus.

L'inconvénient de cette approche est que ces puces seront de plus en plus faibles de l'ordinateur moderne. Selon la présentation de l'année 2014, qui a présenté Venus Exploration Analysis Group à la NASA, cette électronique de puissance comparable à celle de l'électronique 60-h. «Nous ne transporterons là «пентиумы», dit Hunter. Mais si un peu de cerveaux poraskinut, cela peut être suffisant pour faire des photos et prendre des données de la sonde et de les transférer sur orbite, pour les plus avancés orbitale.

L'Objectif des chercheurs est, selon Hunter, forcer l'électronique de travailler des milliers d'heures — à faire au moins une венерианский journée 117 fois plus long terrestre.

les systèmes d'Énergie венерианского de la sonde

En ce Qui concerne les systèmes énergétiques, Timothy Miller et Michael Paul de l'Université de Pennsylvanie ont proposé d'utiliser le moteur de Stirling.

Le Moteur de Stirling commence avec le fluide à l'intérieur de la «froide» de la caméra (à froid signifie que la température est en dessous, mais pas tout à fait faible). Le liquide est comprimé par le piston, et se déplace dans la deuxième chambre, où se réchauffe. Chauffé le liquide se dilate, en déplaçant le deuxième piston associé à la première à l'aide d'une roulette ou d'un levier. Au fur et à mesure que le second piston se déplace, il repousse le liquide de retour au froid de la partie où se refroidit, et le cycle recommence. Jusqu'à ce qu'il existe une source de chaleur, le moteur continue à fonctionner. Aujourd'hui, les moteurs Stirling sont utilisés dans les systèmes de refroidissement et même sur les sous-marins.

La technologie existe depuis 1816, elle a inventé le prêtre écossais Robert Stirling. Miller et Paul estiment que cette vieille idée peut être utilisée pour des engins spatiaux du futur, et a écrit à ce sujet dans la revue Acta Astronautica. La NASA a déjà financé les premiers essais.

Le Moteur Stirling, dit Miller, peut fournir assez d'énergie pour refroidir l'électronique et de donner des outils de l'électricité, afin qu'ils puissent travailler plus longtemps que sur les batteries. Le fluide de travail est susceptible d'hélium, car il est plus efficace pour le transfert de chaleur par rapport à d'autres gaz et ne réagit pas.

Mais l'énergie n'est pas limité à: le moteur Stirling a besoin de carburant. Miller et son équipe sont arrêtés sur le lithium, qui peut brûler dans l'atmosphère de dioxyde de carbone et de l'azote. (L'azote représente 4% de l'air de Vénus). Le lithium a également fondu à une température de 180 degrés, ce qui le rend efficace combustible liquide sur Vénus.

Ce qui réduit le poids de l'engin spatial sur la ligne de départ — tout ce qu'il faut, c'est d'apporter au lithium. 50 kilos en combinaison avec le moteur et le carburant installation peut fournir la sonde de l'énergie sur les deux jours, selon une étude de Miller.

Le Moteur doit être configuré en tant que однопоршневая système, le froid d'un côté et de l'eau chaude avec un autre; le piston va pousser un générateur de courant alternatif d'avant en arrière, en fournissant de l'électricité. L'équipe de Miller a tenu un petit test, lors de 4-5 atmosphères; besoin de financement supplémentaire pour effectuer des tests dans des conditions proches de Vénus.

la Protection de l'acide sulfurique

Protéger notre sonde de l'acide sulfurique est encore plus facile. Cette décision a été testé par nos compatriotes — et vous avez l'honneur de l'utiliser dans la cuisine. En 1985 soviétique, la mission «Vega» a vol autour de Vénus sur le chemin de la комете de Halley. «Vega» mis deux balles dans l'atmosphère de Vénus, qui nageaient dans une atmosphère à un niveau dont nous parlons, dans un délai de deux jours. La couche externe de ces balles était facile de téflon. Teflon offre une protection absoluede l'acide sulfurique. Évidemment, ce ne sera pas la seule couche de protection, mais certainement la plus petite des problèmes.

Dans la suite de l'acide sulfurique on pourrait décomposer sur l'eau, l'oxygène et le soufre et l'utiliser pour les besoins de futurs colons, qui sera en mesure d'accueillir dans les nuages sur le ballon et de contrôler à partir de là, comme небожителям, les robots.

Si parler de la réussite de la rentrée de l'appareil sur Vénus, il reste de nombreux problèmes. Tout le matériel qui doit travailler là-bas, les capteurs, les forets et les échantillonneurs, doit éprouver la dilatation thermique en raison de l'impact à très haute température. Durable de nouvelles structures seront nécessaires dans de nombreux cas.

L'Étude de Vénus, il faudra de la NASA, le développement des nouvelles technologies, mais ils seront beaucoup moins que sur Mars. Nous ne savons pas beaucoup de Vénus, parce que la majeure partie de nos recherches de Vénus ont eu lieu au début de la course à l'espace. Notre technologie est devenue meilleure, et nous avons attiré son attention aux autres planètes, en particulier à Mars. Au cours des dernières décennies sur Mars ont visité une douzaine de sondes, et Vénus en grande partie ignorée. Nous ne savons rien si ce n'est pas seulement, comme le relève Vénus, mais comme une épaisse atmosphère de dioxyde de carbone a entraîné une grave l'effet de serre. Ce qui est important, compte tenu du fait que nous continuons à brûler des combustibles fossiles sur la Terre.