Dags att bygga venerat!

Har Venus en hel del problem. Temperatur, två gånger högre än den för vilken pizza som är tillagad i ett par minuter. Sura regn, som regelbundet tvätta bort allt som gör anspråk på att vara en fri vilja. Enorma påtryckningar är det 90 gånger större än den som vi är vana vid på Jorden. Varför vi längtar efter i den tjocka av det? Venus kallas ofta för fan som att det är på grund av det enorma trycket, syra atmosfär och extremt höga temperaturer. För att klara av ännu ett av dessa villkor är inte lätt, om vi någonsin vill utforska Venus. Vad ska man säga om alla tre att det var en kortlivad Sovjetiska rymdsonder som skickas till Venus, vältaligt tyst på denna punkt.

Men på Venus skulle det vara möjligt… att leva.

Vid första anblicken, den här planeten är förvånansvärt lik Jordens gravitation är 90% av jorden, och det är bara 30% närmare Solen än vad vi är. Men en närmare titt avslöjar en fruktansvärd skillnad. Om Mars har nästan ingen atmosfär, Venus har alltför mycket. Hon är 90 gånger tätare än jordens, som består främst av koldioxid (CO2) och höljd i moln av ren svavelsyra.

Växthuseffekten i atmosfären på Venus plockar upp en enorm mängd av värmen så att ytan på Venus framgångsrikt blir den hetaste platsen i solsystemet, om man inte räknar själva Solen. När yttemperaturen är 450 grader är tillräckligt för att smälta zink -, bly-och de flesta organiska material. Och med det atmosfäriska trycket motsvarar en kilometer djup i havet, även atomubåt skulle krossas.

Att Trycket är så stort att koldioxid i sig pressas till ytan och blir till ett exotiskt som "superkritisk vätska" som är varken en gas eller en vätska men har egenskaper av både och. På Jorden, superkritisk CO2 är en farlig och exotiska ämne, som används i industriella lösningsmedel och sterilizer, men på ytan av Venus är bokstavligen havet i ämnet.

SOVJETUNIONEN skickade flera sonder till Venus, som i 60-talet, 70-talet och 80-talet av förra århundradet, inte överraskande, men de flesta av dem har misslyckats med att nå ytan, många kraschade. De mest framgångsrika probe "Venera-13", lyckades han hålla ut i mer än två timmar innan han också föll för starkt tryck och värme. Bilderna han skickade visade ovänliga, vissnade och helt främmande värld för oss.

Och vi kunde leva i molnen detta helvetiska planet. 50 kilometer över ytan på Venus är mycket vänlig. Atmosfären är tillräckligt för att ge skydd mot strålning är jämförbar med den skärm som vi får från atmosfären på Jorden. Temperatur, märkligt nog, närmar sig också en bekväm — ca 60 grader Celsius. Hot, Ja, men vår teknik gör det möjligt för oss att kontrollera det. Men om du går ett par kilometer, temperaturen sjunker till 30 grader, atmosfären kommer att förlora skydd mot strålning. Och eftersom omfattningen av Venus, som är nästan samma som att Jorden kolonisterna har bott där i år, inte har sköra ben och svaga muskler.

Och även om ytan på Venus kommer att vara otillgänglig för människor, robotar skulle kunna forska och utveckla en solid grund. De kunde kontrollera invånarna i cloud city i realtid från Jorden är omöjligt, eftersom signalen kommer att gå 20 minuter.

För Att verkligen förstå planet, måste du dra på henne lander. Moduler kan kontrollera den kemiska sammansättningen av luften och stenar på ytan och för att förstå hur man ser ut tarmarna av planeten. "Venus-D" var lander, men den perioden av sitt uppdrag inte överstiga tre timmar. Det tidigare rekordet för överlevnad på ytan sätta modul Sovjetiska "Venera-13", som landade i 1982. Det varade till 127 minuter i en giftig och frätande miljö av Venus.

För att göra en sond som kommer att leva längre än en dag på minst kräver hållbara elektronik som tål höga temperaturer, eller kylsystem för sonden, som i själva verket kommer att vara i ugnen. Han kommer att behöva arbeta utan solpaneler, som inte är effektiva på planet med en evig skugga. Batteriet kommer inte att hålla länge och kommer inte att kunna producera tillräckligt med energi.

Men om dessa problem arbetar och försöker lösa dem.

elektronik Venus sond

Forskare från research center och NASA Glenn som bör bidra till att öppna ytan på Venus för forskning.

"Med den fortsatta utvecklingen av teknik, såsom elektronik kan avsevärt förbättra utformningen av lander för Venus, och uppdrag koncept, gör det möjligt för oss att genomföra den första långtidsuppdrag på ytan av Venus", sade Phil Neudeck, ledande elektronik ingenjör.

Vår moderna teknik möjliggör landning moduler för att klara av de förhållanden på ytan av Venus bara några timmar. Men några timmar mycket forskning att göra, speciellt om man jämför med kostnaden för uppdraget. Därför ökad överlevnad av Venus landning modul är en viktig uppgift.

Vid en temperatur av 460 grader Celsius, Venus är nästan dubbelt så varmt som de flesta ugnar. Det är tillräckligt varmt för att smälta bly. Det tryck vid ytan på Venus är 90 gånger högre än på Jorden, på grund av att atmosfärens densitet.

Första färg-bild av ytan på Venus

För Att skydda elektroniken på tidigare härkomst på Venus rymdfarkoster, var de förvaras i särskilda behållare som konstruerats för att skydda mot tryck-ochtemperaturen. Men dessa fartyg lägga till en hel del massa till uppdraget och göra sändning av moduler på Venus är mycket dyra. Således, om att tala om studien av Venus, skapandet av tillförlitlig elektronik blir jäkligt viktigt.

Laget på Glenn research center har utvecklat en halvledare integrerad krets baserad på kiselkarbid som är extremt tillförlitliga. Två system testades i en särskild kammare konstruerats för noggrann reproduktion av villkoren på Venus. Denna kamera heter GEER (Glenn Extrema Miljöer Rig).

Detta är en speciell 800-liters kammare, som kan återskapa förutsättningar på varje objekt i vårt solsystem, kan simulera temperaturen till 500 grader Celsius och trycket från okolofutbolnaya till 90 gånger trycket på Jorden. GEER är också att kunna efterlikna den exotiska atmosfären och blanda gaser i exakta proportioner. I kammaren kan du blanda gaser med en precision av flera delar per miljon. Testerna var lyckade.

"Vi har visat ganska långa-elektrisk drift med nakna chip utan kylning och skyddande förpackning — i exakt fysikaliska och kemiska förhållanden i atmosfären på ytan av Venus, säger Neudeck. "Båda systemen fungerade vid tidpunkten för färdigställandet av tester."

I själva verket är dessa två system som inte bara har arbetat på slutförandet av tester, men det har stått emot villkoren av Venus för 521 timmar. Detta är 100 gånger längre än vad som kunde visa tidigare versioner av elektronik, konstruerade för uppdrag till Venus.

Samerna system var ursprungligen konstruerad för drift i villkoren för extremt höga temperaturer inuti motorer till luftfartyg.

"Detta arbete inte bara öppnar upp möjligheter för nya vetenskapliga arbeten på ytan av Venus och andra planeter, men också kan ha ett praktiskt värde för jordens elektronik, till exempel för användning i flygplan motorer för att förbättra prestanda och minska utsläppen", säger Gary hunter, chief designer av elektronik för ytan av Venus.

Nackdel med detta tillvägagångssätt är att dessa marker kommer att vara svagare än en modern dator. Enligt 2014 presentation, som presenterades av Venus Prospektering Analys Grupp NASA, såsom elektronik kommer att vara i kraft jämförbar med elektronik av 60-talet. "Vi kommer inte att "Pentium", säger hunter. Men om en liten poraskinut hjärnor, som kan vara tillräckligt för att ta bilder och ta emot data från sonden och skicka dem i omloppsbana på mer avancerade orbital modul.

Målet för forskarna, enligt jägare, för att få elektroniken att fungera tusentals timmar för att överleva minst en Venus dag är 117 gånger längre än jorden.

energisystem Venus sond

När det gäller energi-system, Timothy Miller och Michael Paul från Penn state University föreslog användning av Stirling motorn.

Stirling Motorn startar med en fungerande vätska i kylrum (kallt innebär att temperaturen är lägre, men inte riktigt låga). Den vätska som komprimeras av kolven och flyttar till den andra avdelningen, där det värms upp. Den uppvärmda vätskan expanderar, flytta den andra kolven i samband med den första ratten eller spaken. Så snart som den andra kolven rör sig, det driver vätska tillbaka till den kalla delen där det kyler, och cykeln börjar om igen. Medan det finns en värmekälla, motorn fortsätter att gå. Idag, Stirling motorer används i kylsystem och även på ubåtar.

Den teknik som finns sedan 1816, det uppfanns av Skotske prästen Robert Stirling. Miller och Paul tror att denna gamla idé kan användas för rymdfarkoster i framtiden, och skrev om det i tidskriften Acta Astronautica. NASA har redan finansierat det första testet.

Stirling Motor, Miller säger, kan ge tillräckligt mycket energi för att kyla elektronik och ge el-verktyg, så att de kan arbeta längre än batterier. Drivmedlet är sannolikt att helium, eftersom det mer effektivt överför värme än andra gaser och inte reagera.

Men energi är inte begränsat till: Stirling motorn behöver bränsle. Miller och hans team var på litium, som kan brinna i luft av koldioxid och kväve. (Kväve utgör 4% av luften i Venus). Även litium smälter vid 180 grader, vilket gör det till en effektiv flytande bränsle på Venus.

Detta reducerar vikten av rymdfarkoster vid lanseringen — allt du behöver är att ta litium. 50 pounds i kombination med motor och bränsle kan ge sonden med energi för två dagar, i enlighet med de studier av Miller.

Motorn måste vara konfigurerad som en enda kolv system, kalla den ena sidan och på den andra, och kolven kommer att driva generatorn och tillbaka, för att generera elektricitet. Miller laget gjorde en del tester på 4-5 omgivningar, behöver ytterligare finansiering för att genomföra tester i villkoren nära Venus.

Skydd från svavelsyra

För att Skydda våra sond från svavelsyra ännu enklare. Denna lösning har kontrollerats av våra landsmän — och du har behörighet att använda det i köket. 1985, den Sovjetiska uppdrag VEGA runt Venus mot Halleys komet. VEGA tog två ballonger i Venus atmosfär, som svävar i atmosfären bara på den nivå vi pratar om, för två dagar. Det yttre lagret av dessa bollar var enkel Teflon. Teflon ger ett absolut skyddfrån svavelsyra. Detta är självklart inte den enda lager av skydd, men absolut minst av hennes problem.

I framtiden, svavelsyra som kan brytas ner till vatten, syre och svavel och används för behov av framtida bosättare, som kommer att kunna bo i molnen på ballonger och klara sig ur det, som celestials, markbaserade robotar.

Om vi talar Om den totala framgången för lander på Venus, fortfarande en hel del andra problem. All utrustning är till för att arbeta, sensorer, borrar, och atmosfäriska provtagare måste uppleva termisk expansion på grund av exponering för extremt höga temperaturer. Slitstark design kommer att behövas i många fall.

Utforskning av Venus kommer att kräva NASA för att utveckla ny teknik, men de kommer att vara mycket mindre än på Mars. Vi vet inte mycket om Venus, eftersom de flesta av våra studier av Venus, som ägde rum i början av rymdkapplöpningen. Vår teknik har blivit bättre och vi drog hans uppmärksamhet till andra planeter, särskilt till Mars. Under de senaste decennierna har Mars varit besöks av massor av sonder, och Venus är mestadels ignoreras. Vi vet inte allt, inte bara om utvecklingen av Venus, men som en tjock atmosfär av koldioxid har lett till en allvarlig växthuseffekten. Och detta är viktigt med tanke på det faktum att vi kan fortsätta att bränna fossila bränslen på Jorden.