金星は、その破砕圧力、酸性雰囲気、および非常に高い温度のために、それ自体が地獄であるとしばしば説明されています。金星の探索に関しては、これらのいずれかに対処することは大きな課題です。ソビエト連邦が彼らのベネラ着陸船で発見したように、3つすべてを扱うことは非常に困難です。
実際、硫酸雨に対処することはそれほど難しくありませんが、金星の表面の熱と圧力は、惑星を探索するための巨大なハードルです。 NASAは金星の問題に取り組んでおり、有用な科学を行うのに十分な期間存続できる電子機器の開発を試みています。そして、彼らは大きな進歩を遂げているようです。
NASAグレンリサーチセンターの科学者たちは、金星の表面を探査に開放するのに役立つ電子回路を実証しました。
「さらなる技術開発により、このような電子機器は金星着陸船の設計とミッションコンセプトを大幅に改善し、金星の表面への最初の長期ミッションを可能にする可能性があります」と、この作業の主任電子工学エンジニア、フィルノイデックは述べました。
現在のテクノロジーでは、着陸船は金星の表面状態に数時間しか耐えることができません。特にミッションコストと比較すると、数時間で多くの科学を行うことはできません。したがって、金星着陸船の生存率を高めることは非常に重要です。
摂氏460度（華氏860度）の温度で、金星はほとんどのオーブンのほぼ2倍の高温です。実際、鉛を溶かすのに十分な高温です。それだけでなく、金星の表面圧力は地球の約90倍です。これは、大気が非常に密度が高いためです。
以前の金星着陸船の電子機器を保護するために、それらは圧力と温度に耐えるように設計された特別な船の中に収容されていました。しかし、これらの船はミッションに多くの質量を追加し、金星への着陸船の派遣を非常に高価な命題にします。したがって、NASAの堅牢な電子機器に関する研究は、金星の探査に関して非常に重要です。
Glenn Research Centerのチームは、非常に堅牢な炭化ケイ素半導体集積回路（Si C IC）を開発しました。回路の2つは、金星の状態を正確に再現するように設計された特別なチャンバー内でテストされました。このチャンバーはGlenn Extreme Environments Rig（GEER）と呼ばれます。
GEERは、太陽系のあらゆる体の状態を再現できる特別なチャンバーです。これは800リットル（28立方フィート）のチャンバーで、最高500°C（932°F）の温度と、真空に近い圧力から地球の表面圧力の90倍以上の圧力をシミュレートできます。 GEERは、その正確なガス混合機能により、エキゾチックな雰囲気をシミュレートすることもできます。それは非常に特定の量のガスを百万分の1の精度まで混合できます。これらのテストでは、これは、ユニットがCO2、N2、SO2、HF、HCl、CO、OCS、H2S、およびH2Oの正確なレシピを非常に少量まで再現する必要があったことを意味します。そして、テストは成功しました。
「私たちは、金星の表面大気の忠実な物理的および化学的再現にチップを直接さらし、冷却や保護チップのパッケージングを行わずに、非常に長い電気的動作を実証しました」とNeudeck氏は語った。 「そして、両方の集積回路は、テストの終了後もまだ機能していました。」
実際、2つの回路はテストの完了後に機能するだけでなく、金星のような条件に521時間耐えました。これは、金星のミッション用に設計されたエレクトロニクスの以前のデモよりも100倍以上長くなります。
回路自体は、もともと航空機エンジン内の非常に高い温度で動作するように設計されていました。 「この研究は、金星表面の拡大やその他の惑星探査における新たな科学の可能性を可能にするだけでなく、航空機エンジンなど、地球に関連するさまざまなアプリケーションに大きな影響を与え、新しい機能を可能にし、運用を改善し、金星表面エレクトロニクス開発の主任研究者であるゲイリーハンターは言った。」
チップ自体は非常にシンプルでした。これらは金星着陸機に搭載される特定の電子機器のプロトタイプではありませんでした。これらのテストが示したのは、新しい炭化ケイ素集積回路（Si C IC）が金星の条件に耐えることができるということです。
金星着陸船の全体的な成功に関しては、他にも多くの課題が残っています。センサー、ドリル、大気サンプラーなど、そこで動作する必要があるすべての機器は、極度の高温に曝されてからの熱膨張に耐えなければなりません。多くの場合、堅牢な新しい設計が必要になります。しかし、かさばる、重い、保護筐体なしで生き残ることができる電子機器のこの成功したテストは、飛躍的な前進です。
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