Глядя на все усилия, предпринимаемые людьми в направлении изучения других планет, возникает вопрос, почему почти все эти усилия сосредоточены на Марсе? Ведь Венера находится гораздо ближе к Земле, нежели Марс? Однако Венера, этот "адский шарик", имеет поверхность, еще более горячую, чем Меркурий, окруженную плотной и кислотной атмосферой. В таких условиях, как показала практика, ни одно электронное устройство не сможет проработать дольше нескольких часов. Но ученым из НАСА, похоже, удалось найти решение данной проблемы.
Установка GEER для тестирования чипов
Напомним нашим читателям, что последним космическим аппаратом, опущенным на поверхность Венеры в 1982 году, стал советский аппарат, которому удалось проработать там около двух часов. Однако, если на свет появятся процессоры и другие чипы, способные функционировать при температуре более 400 градусов Цельсия, то на Венеру можно будет опустить даже венероход, который сможет там действовать в течение длительного времени.
Результаты тестирования экспериментального чипа в термокамере GEER
Как уже упоминалось выше, основными факторами, препятствующими длительной работе электроники на поверхности Венеры, являются высокая температура и огромное давление. Подавляющее большинство современных чипов изготавливаются из кремния, который при высокой температуре теряет полупроводниковые свойства и начинает вести себя, как простой проводящий материал. Заменой кремнию в высокотемпературных чипах стал карбид кремния, которые сохраняет полупроводниковые свойства при высокой температуре, кроме этого, в чипе использованы электрические проводники из экзотических материалов, к примеру, силицида тантала, которые могут выдержать не только высокую температуру, но и продолжать работать в химически агрессивной окружающей среде.
При помощи ряда разработанных ими технологий исследователи создали опытный образец чипа, который был помещен внутрь экспериментальной установки Glenn Extreme Environments Rig (GEER), позволяющей с высокой точностью смоделировать условия на поверхности Венеры. Новому "венеростойкому" чипу удалось сохранить работоспособность на протяжении более чем трех недель, и этот срок мог стать еще большим, если бы ученые решили продолжить эксперимент.
Экспериментальный чип #2
То, что новый чип сумел сохранить свою работоспособность в столь сложных условиях, еще не означает, что данная технология уже готова к практическому применению. На опытном образце чипа была лишь сформирована простая схема обработки сигнала, состоящая всего из 24 транзисторов.
"По степени сложности чипа мы находимся сейчас на уровне 1970-х годов" - пишут ученые, - "Но мы уже закончили разработку чипов с сотней транзисторов на кристалле, а в истории имеется ряд случаев успешных исследований космоса с чипами и меньшей сложности. Тем не менее, нам еще предстоит разработка простого процессора, который сможет управлять на примитивном уровне аппаратом, действующим на поверхности Венеры".
"Никому еще не удавалось сделать сложные электронные схемы, способные работать при столь высокой температуре и агрессивных условиях в течение длительного времени. И мы надеемся, что наша работа сделает возможным более тщательное изучение самой близкой к Земле планеты Солнечной системы".
143
