Une équipe de scientifiques du Glenn Research Center de la NASA à Cleveland a récemment terminé une démonstration technologique qui pourrait permettre de nouvelles missions scientifiques à la surface de Vénus. L'équipe a démontré le premier fonctionnement prolongé de l'électronique dans les conditions difficiles rencontrées sur Vénus.

"Avec le développement de la technologie, une telle électronique pourrait considérablement améliorer les conceptions de l'atterrisseur Vénus et les concepts de mission, permettant les premières missions de longue durée à la surface de Vénus, " a déclaré Phil Neudeck, ingénieur en électronique principal pour ce travail.

Les atterrisseurs actuels de Vénus ne peuvent fonctionner à la surface de la planète que pendant quelques heures en raison des conditions atmosphériques extrêmes. La température de surface sur Vénus est de près de 860 degrés Fahrenheit, qui est plus chaud que la plupart des fours, et la planète a une atmosphère de dioxyde de carbone à haute pression. Parce que l'électronique commerciale ne fonctionne pas dans cet environnement, l'électronique des anciens atterrisseurs Venus a été protégée par des vaisseaux résistants à la chaleur et à la pression. Ces navires ne durent que quelques heures, et ils ajoutent une masse et des dépenses substantielles à une mission.

Pour surmonter ces défis, l'équipe Glenn a développé et mis en œuvre des circuits intégrés à semi-conducteurs en carbure de silicium extrêmement durables. Ils ont ensuite testé électriquement deux de ces circuits intégrés dans le Glenn Extreme Environments Rig (GEER), qui peut simuler précisément les conditions attendues à la surface de Vénus. Les circuits ont résisté à la température de surface de Vénus et aux conditions atmosphériques pendant 521 heures, fonctionnant plus de 100 fois plus longtemps que l'électronique de la mission Vénus précédemment démontrée.

« Nous avons démontré un fonctionnement électrique beaucoup plus long avec des puces directement exposées - sans refroidissement ni emballage de protection de puce - à une reproduction physique et chimique haute fidélité de l'atmosphère de surface de Vénus, " a déclaré Neudeck. " Et les deux circuits intégrés fonctionnaient encore après la fin du test. "

Plus tôt cette année, l'équipe a démontré des circuits intégrés en carbure de silicium presque identiques pendant plus de 1, 000 heures à 900 degrés Fahrenheit dans des essais au four dans l'atmosphère terrestre. Les circuits intégrés ont été conçus à l'origine pour fonctionner dans les régions chaudes des moteurs d'avions économes en carburant.

"Ce travail permet non seulement le potentiel d'une nouvelle science dans la surface étendue de Vénus et d'autres explorations planétaires, mais il a également un impact potentiellement significatif pour une gamme d'applications pertinentes pour la Terre, comme dans les moteurs d'avion pour permettre de nouvelles capacités, améliorer les opérations, et réduire les émissions, " dit Gary Hunter, chercheur principal pour le développement de l'électronique de surface de Vénus.

Les résultats du test sont détaillés dans un article de revue à comité de lecture intitulé "Prolonged silicon carbide integrated circuit operation in Venus surface atmosphérique conditions, " qui a été publié dans Avances AIP .