शुक्र को अक्सर अपने नरक के रूप में वर्णित किया जाता है, क्योंकि इसके कुचल दबाव, अम्लीय वातावरण और अत्यधिक उच्च तापमान। जब शुक्र की खोज की बात आती है, तो इनमें से किसी एक से निपटना एक महत्वपूर्ण चुनौती है। तीनों के साथ व्यवहार बेहद चुनौतीपूर्ण है, जैसा कि सोवियत संघ ने अपने वेनेरा लैंडर्स के साथ खोजा था।
दरअसल, सल्फ्यूरिक बारिश से निपटना बहुत मुश्किल नहीं है, लेकिन ग्रह की खोज करने के लिए शुक्र की सतह पर गर्मी और दबाव बहुत बड़ी बाधा है। नासा वीनस समस्या पर काम कर रहा है, इलेक्ट्रॉनिक्स को विकसित करने की कोशिश कर रहा है जो उपयोगी विज्ञान करने के लिए लंबे समय तक जीवित रह सकता है। और ऐसा लगता है कि वे बहुत बड़ी प्रगति कर रहे हैं।
नासा ग्लेन रिसर्च सेंटर के वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रॉनिक सर्किटरी का प्रदर्शन किया है जो शुक्र की सतह को अन्वेषण में खोलने में मदद करनी चाहिए।
"आगे प्रौद्योगिकी विकास के साथ, ऐसे इलेक्ट्रॉनिक्स वीनस लैंडर डिजाइन और मिशन अवधारणाओं में काफी सुधार कर सकते हैं, जो शुक्र की सतह के लिए पहली लंबी अवधि के मिशन को सक्षम करते हैं," इस काम के लिए लीड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर फिल न्यूडेक ने कहा।
हमारी वर्तमान तकनीक के साथ, लैंडर्स केवल कुछ घंटों के लिए शुक्र पर सतह की स्थिति का सामना कर सकते हैं। आप कुछ घंटों में बहुत विज्ञान नहीं कर सकते हैं, खासकर जब मिशन लागत के खिलाफ तौला जाता है। इसलिए वीनस लैंडर की उत्तरजीविता बढ़ाना महत्वपूर्ण है।
460 डिग्री सेल्सियस (860 डिग्री फ़ारेनहाइट) के तापमान के साथ, वीनस अधिकांश ओवन के मुकाबले लगभग दोगुना गर्म है। यह वास्तव में लीड पिघलाने के लिए पर्याप्त गर्म है। इतना ही नहीं, लेकिन शुक्र पर सतह का दबाव पृथ्वी की तुलना में लगभग 90 गुना अधिक है, क्योंकि वातावरण इतना घना है।
पिछले वीनस लैंडर्स पर इलेक्ट्रॉनिक्स की सुरक्षा के लिए, उन्हें दबाव और तापमान को झेलने के लिए डिज़ाइन किए गए विशेष जहाजों के अंदर समाहित किया गया है। लेकिन ये पोत मिशन में बहुत अधिक द्रव्यमान जोड़ते हैं, और शुक्र को बहुत महंगा प्रस्ताव भेजते हैं। जब शुक्र की खोज की बात आती है तो नासा के मजबूत इलेक्ट्रॉनिक्स पर काम सुपर महत्वपूर्ण है।
ग्लेन रिसर्च सेंटर की टीम ने सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर इंटीग्रेटेड सर्किट (Si C IC) विकसित किया है जो बेहद मजबूत है। शुक्र पर स्थितियों को ठीक करने के लिए डिज़ाइन किए गए एक विशेष कक्ष के अंदर दो सर्किट का परीक्षण किया गया था। इस कक्ष को ग्लेन एक्सट्रीम एनवायरनमेंट रिग (GEER) कहा जाता है।
GEER एक विशेष कक्ष है जो हमारे सौर मंडल में किसी भी निकाय की स्थितियों को फिर से बना सकता है। यह एक 800 लीटर (28 क्यूबिक फुट) कक्ष है जो 500 ° C (932 ° F) तक तापमान का अनुकरण कर सकता है, और पृथ्वी के सतह के दबाव के करीब-से-वैक्यूम से 90 गुना तक दबाव बनाता है। GEER अपनी सटीक गैस-मिक्सिंग क्षमताओं के साथ विदेशी वायुमंडलों का अनुकरण भी कर सकता है। यह प्रति मिलियन सटीकता के नीचे बहुत विशिष्ट मात्रा में गैसों को मिश्रित कर सकता है। इन परीक्षणों के लिए, इसका मतलब है कि इकाई को CO2, N2, SO2, HF, HCl, CO, OCS, H2S, और H2O की एक सटीक रेसिपी को बहुत कम मात्रा में तैयार करना था। और परीक्षण एक सफलता थे।
"हमने प्रत्यक्ष रूप से उजागर किए गए चिप्स के साथ बहुत लंबे समय तक विद्युत संचालन का प्रदर्शन किया - कोई ठंडा और कोई सुरक्षात्मक चिप पैकेजिंग नहीं - शुक्र की सतह के वातावरण के एक उच्च-निष्ठा भौतिक और रासायनिक प्रजनन के लिए", न्यूडेक ने कहा। "और दोनों एकीकृत सर्किट परीक्षण के अंत के बाद भी काम करते हैं।"
वास्तव में, दोनों सर्किटों का परीक्षण पूरा होने के बाद न केवल कार्य किया गया, बल्कि वे 521 घंटे के लिए शुक्र जैसी स्थिति को समझ गए। शुक्र मिशनों के लिए डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक्स के पिछले प्रदर्शनों की तुलना में यह 100 गुना अधिक है।
सर्किट खुद मूल रूप से विमान के इंजन के अंदर बेहद उच्च तापमान में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए थे। “यह काम न केवल विस्तारित शुक्र सतह और अन्य ग्रहों की खोज में नए विज्ञान के लिए क्षमता को सक्षम बनाता है, बल्कि यह पृथ्वी प्रासंगिक अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला के लिए संभावित रूप से महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है, जैसे कि विमान इंजन में नई क्षमताओं को सक्षम करने, संचालन में सुधार और कम करने के लिए। उत्सर्जन, "गैरी हंटर, वीनस सतह इलेक्ट्रॉनिक्स विकास के लिए सिद्धांत अन्वेषक ने कहा।"
चिप्स स्वयं बहुत सरल थे। वे किसी भी विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रोटोटाइप नहीं थे जो एक वीनस लैंडर पर सुसज्जित होंगे। इन परीक्षणों से पता चला है कि नया सिलिकॉन कार्बाइड इंटीग्रेटेड सर्किट (Si C IC) शुक्र पर स्थितियों का सामना कर सकता है।
जब वीनस लैंडर की समग्र सफलता की बात आती है, तो अन्य चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। सेंसर, ड्रिल और वायुमंडलीय नमूनों की तरह, वहां काम करने वाले सभी उपकरणों को अभी भी उच्च तापमान के संपर्क में आने से थर्मल विस्तार से बचना है। कई मामलों में नए डिजाइन की आवश्यकता होगी। लेकिन भारी, सुरक्षात्मक बाड़ों के बिना जीवित रहने वाले इलेक्ट्रॉनिक्स का यह सफल परीक्षण निश्चित रूप से एक छलांग है।
यदि आप रुचि रखते हैं कि एक वीनस लैंडर कैसा दिख सकता है, तो वीनस सेल रोवर अवधारणा देखें।
