Tempo di costruire венероход!

Venere un sacco di problemi. La temperatura, due volte superiore a quella in cui la pizza si prepara in pochi minuti. Le piogge acide, regolarmente вымывающие tutti, che pretende di libera espressione. Un sacco di pressione, 90 volte superiore a quello a cui siamo abituati sulla Terra. Perché così vuole in questo inferno? Venere è spesso chiamato inferno come lo è a causa della enorme pressione, acido atmosfera e temperature estremamente elevate. Far fronte anche con una sola di queste condizioni non è facile, se vogliamo mai padroneggiare Venere. Che dire di tutti e tre — lungo vivevano sonde sovietiche, inviata a Venere, eloquente di questo silenzio.

Tuttavia su Venere sarebbe possibile… di vivere.

A prima vista, questo pianeta molto simile alla Terra: la forza di gravità è pari al 90% della terra, e ha solo il 30% più vicino al Sole rispetto a noi. Ma ad un esame più attento si rivela una pessima la differenza. Se Marte atmosfera quasi no, Venere un po ' troppo. Lei è 90 volte più denso della terra, è composto per la maggior parte del biossido di carbonio (CO2) e avvolta in nuvole di puro acido solforico.

L'effetto Serra dell'atmosfera di Venere prende enorme quantità di calore solare, grazie alla quale la superficie di Venere è successo diventa il luogo più caldo del sistema Solare, non contare più del Sole. Quando la temperatura della superficie di 450 gradi questo è sufficiente per fondere zinco, piombo e la maggior parte dei materiali organici. E insieme con la pressione atmosferica, equivalente chilometri di profondità nell'oceano, anche un sottomarino nucleare sarà distrutta.

La Pressione è così grande, che l'anidride carbonica viene premuto in superficie e diventa esotico stato «fluido supercritico», che non è né gas, né liquido, ma di proprietà di entrambi. Sulla Terra CO2 supercritica è una pericolosa ed esotica sostanza, che viene utilizzato come solvente industriale e dello sterilizzatore, e sulla superficie di Venere letteralmente oceano di questa sostanza.

L'URSS ha mandato un paio di sonde a Venere negli anni '60,' 70 e anni ' 80 del secolo scorso; non c'è da stupirsi, ma la maggior parte di loro non è riuscito a raggiungere la superficie, molti si sono rotti. Il successo era sonda di «Venere-13», è riuscito a resistere per più di due ore, prima che anche lui ha ceduto alla forte pressione e calore. Le foto che ha postato, ha mostrato ostile, scottato e del tutto estraneo a noi la pace.

E ancora potremmo vivere tra le nuvole di questa infernale pianeta. A 50 chilometri sopra la superficie di Venere è molto accogliente. In questa atmosfera è sufficiente per fornire una protezione da radiazioni, paragonabile con uno schermo che riceviamo dall'atmosfera sulla Terra. La temperatura, stranamente, anche si avvicina confortevole di circa 60 gradi Celsius. Caldo, sì, ma le nostre tecnologie consentono di far fronte con esso. E se lievitare ancora per un paio di chilometri, la temperatura scende fino a 30 gradi, quando l'atmosfera non perderà la protezione dalle radiazioni. E poiché la gravità di Venere è quasi la stessa, come la Terra, i coloni che vivono lì da anni, non acquisirà fragili le ossa e i muscoli deboli.

E anche se la superficie di Venere rimarrà inaccessibile per le persone, i robot potrebbero esplorare e sviluppare un terreno solido. Loro potrebbero gestire gli abitanti di cloud città in tempo reale — con la Terra è impossibile, poiché il segnale andrà 20 minuti.

Per capire veramente il pianeta, discendere su di lei lander. I moduli possono verificare la composizione chimica dell'aria e rocce sulla superficie e capire come sembrano viscere del pianeta. «Di Venere-D» è il modulo di atterraggio, ma la sua missione non superiore a tre ore. Il precedente record di sopravvivenza sulla superficie messo il modulo URSS «Venere-13», che è atterrato nel 1982. Lui è durato 127 minuti al tossico e pungente ambiente di Venere.

Per rendere la sonda, che vivrà più a lungo — giorno almeno, — è necessaria una robusta elettronica, che è in grado di sopportare alte temperature, o il sistema di raffreddamento per la sonda, che, infatti, sarà in forno. Dovrà lavorare senza pannelli solari, che sono poco efficaci sul pianeta con l'eterna ombra. La batteria non durerà a lungo e non sarà in grado di lavorare abbastanza energia.

E ancora su questi problemi stanno lavorando e stanno cercando di risolverli.

Elettronica венерианского sonda

Gli Scienziati del centro di ricerca di Glenn alla NASA che dovrebbe aiutare ad aprire la superficie di Venere per la ricerca.

«Con l'ulteriore sviluppo della tecnologia, tale elettronica può migliorare notevolmente la progettazione modulo di atterraggio per Venere e il concetto di missioni, permettendoci di trascorrere i primi di lunga missione sulla superficie di Venere», ha dichiarato Phil Нойдек, un ingegnere elettronico.

Le Nostre moderne tecnologie consentono di atterraggio moduli di resistere alle condizioni sulla superficie di Venere solo poche ore. Ma per un paio di ore un sacco di lavoro scientifico non lo fai, soprattutto se confrontato con i costi di missione. Pertanto, l'aumento di sopravvivenza della carta венерианского modulo — attività chiave.

Quando la temperatura 460 gradi Celsius Venere è quasi due volte più caldo della maggior parte dei forni. È abbastanza caldo per fondere il piombo. Con questo trattamento la pressione su Venere 90 volte superiore a quella sulla Terra, a causa della densità dell'atmosfera.

la Prima foto a colori della superficie di Venere

Per la protezione dell'elettronica su precedenti rientro a Venere dispositivi, il loro contenuto in speciali contenitori progettati per proteggere dalla pressione edi temperatura. Ma queste imbarcazioni aggiungono un sacco di massa per la missione e fanno l'invio dei moduli di Venere è molto costoso. In questo modo, se si parla di studio di Venere, la creazione di un affidabile elettronica diventa dannatamente importante.

La Squadra nel centro di ricerca di Glenn ha sviluppato circuiti integrati a semiconduttore a base di carburo di silicio, che sono estremamente affidabili. Due schemi sono stati testati in una camera speciale, progettato per la riproduzione accurata delle condizioni su Venere. Questa fotocamera si chiama GEER (Glenn Extreme Environments Rig).

Si tratta di una speciale 800 litri di una fotocamera in grado di ricreare le condizioni su qualsiasi oggetto nel nostro sistema Solare, in grado di simulare la temperatura fino a 500 gradi Celsius e la pressione da околовакуумного fino a 90 volte superiore a pressione sulla Terra. GEER può anche simulare l'atmosfera esotica e miscelazione di gas in proporzioni precise. Nella fotocamera è possibile miscelare i gas fino a poche parti per milione. Test superato con successo.

«Abbiamo dimostrato abbastanza lunga elettrica operazione nude chip — senza raffreddamento e imballaggio protettivo — in un preciso fisiche e chimiche condizioni di atmosfera sulla superficie di Venere», dice Нойдек. «Entrambi gli schemi lavorato al termine delle prove».

In realtà, questi due schemi non solo hanno lavorato al termine delle prove, ma è sopravvissuto condizioni di Venere nel corso di 521 ore. È 100 volte più a lungo di poter mostrare le versioni precedenti di elettronica, progettati per le missioni su Venere.

I diagrammi sono stati originariamente progettati per lavorare in condizioni di temperature estremamente elevate all'interno di motori di aerei.

«Questo lavoro non solo apre il potenziale per nuovi lavori scientifici sulla superficie di Venere e di altri pianeti, ma può avere un valore pratico per la terra di elettronica, ad esempio per l'uso nei motori di aerei per migliorare il funzionamento e ridurre le emissioni», dice Gary Hunter, capo sviluppatore di elettronica per la superficie di Venere.

Il lato Negativo di questo approccio è che i chip saranno più debole computer moderni. Secondo la presentazione del 2014, che ha introdotto Venus Exploration Analysis Group, la NASA, una elettronica di potenza è paragonabile con l'elettronica degli anni ' 60. «Noi non portiamo avanti «пентиумы», ha detto Hunter. Ma se un po ' di cervello poraskinut, questo può essere sufficiente per fare le foto e a prendere i dati dalla sonda e passarli in orbita, il più avanzato orbitale.

Lo Scopo dei ricercatori, secondo Hunter, forzare l'elettronica di elaborare migliaia di ore — sopravvivere almeno un giorno venusiano, che in 117 volte più lungo del.

sistemi di Energia венерианского sonda

Per quanto riguarda i sistemi energetici, Timothy Miller e Michael Paul, della Pennsylvania state University hanno proposto l'utilizzo di un motore Stirling.

Il Motore Stirling inizia con del liquido all'interno del «freddo» della fotocamera (a freddo significa che la temperatura è inferiore, e non è proprio bassa). Il liquido si restringe il pistone e si muove in una seconda camera, dove si riscalda. Riscaldato il liquido si espande, spostando il secondo pistone, collegato al primo tramite una ruota o di leva. Mentre la seconda clip si muove, si spinge il liquido di nuovo alla parte fredda, dove si raffredda, e il ciclo ricomincia. Fino a quando c'è una fonte di calore, il motore continua a funzionare. Oggi i motori Stirling sono utilizzati in sistemi di raffreddamento e anche sui sottomarini.

La tecnologia esiste dal 1816, lei ha inventato il sacerdote scozzese Robert Stirling. Miller e Paul ritengono che questa vecchia idea può essere utilizzato per i veicoli spaziali del futuro, e scritto sulla rivista Acta Astronautica. La NASA ha già finanziato i primi test.

Il Motore Stirling, dice Miller, in grado di fornire energia sufficiente per raffreddare l'elettronica e dare strumenti di elettricità, in modo che possano lavorare più a lungo rispetto alle batterie. Fluido, molto probabilmente, sarà elio, perché è più efficiente trasferimento di calore rispetto ad altri gas e non reagisce.

Ma una energia non è tutto: motore Stirling bisogno di carburante. Miller e la sua squadra fermato al litio, che può bruciare in atmosfera di anidride carbonica e di azoto. (L'azoto è del 4% dell'aria di Venere). Li anche fonde ad una temperatura di 180 gradi, il che rende efficace combustibile liquido su Venere.

Questo diminuisce il peso della navicella spaziale all'inizio — tutto ciò che serve è quello di portare con sé al litio. 50 kg in combinazione con propulsione e di alimentazione installazione può fornire sonda energia per due giorni, in linea con gli studi di Miller.

Il Motore deve essere configurato come однопоршневая sistema fredda da un lato e calda con un altro; pistone spingerà alternatore avanti e indietro, producendo elettricità. La squadra di Miller ha tenuto un piccolo test, con 4-5 atmosfere; è necessario un ulteriore finanziamento per effettuare test in condizioni prossime a Venere.

Protezione da acido solforico

Proteggere il nostro sonda da acido solforico ancora più facile. Questa decisione è stata verificata dai nostri connazionali — e avete l'onore di usarlo in cucina. Nel 1985 sovietica missione «Vega» volato Venere sulla strada verso la cometa di Halley. «Vega» ha portato due palle in atmosfera di Venere, che galleggiava nell'atmosfera come una volta a quel livello di cui stiamo parlando, nel giro di due giorni. Lo strato esterno di queste sfere è stato semplice teflon. Teflon fornisce una protezione assolutadall'acido solforico. Ovviamente, questo non sarà l'unico strato di protezione, ma di certo l'ultimo dei problemi.

In seguito, l'acido solforico si potrebbe abbattere su l'acqua, l'ossigeno e lo zolfo e di utilizzare per le esigenze future dei coloni, che sarà in grado di ospitare tra le nuvole su palloni e gestire da lì, come небожителям, terra robot.

Se si parla di successo lander a Venere, rimane un sacco di altri problemi. Tutte le attrezzature che ci deve lavorare, sensori, trapani e atmosferici campionatori, dovrebbe preoccuparsi di espansione termica a causa di esposizione a temperature estremamente elevate. Durevoli i nuovi disegni saranno necessari in molti casi.

Lo Studio di Venere richiederà dalla NASA lo sviluppo di nuove tecnologie, ma il loro sarà significativamente inferiore rispetto a Marte. Non sappiamo molto di Venere, perché la maggior parte dei nostri studi di Venere passarono all'inizio della corsa allo spazio. La nostra tecnologia è migliore, e abbiamo rivolto la loro attenzione ad altri pianeti, in particolare verso Marte. Negli ultimi decenni su Marte, meta di una dozzina di sonde e Venere per la maggior parte ignorato. Non sappiamo nulla, non solo su come si è evoluta Venere, ma anche come una spessa atmosfera di anidride carbonica ha portato ad un grave effetto serra. E questo è importante, dato che continuiamo a bruciare combustibili fossili sulla Terra.