La NASA diseña chips de Ultra Alta Temperatura para el Venus Landsailing Rover

Si usted se plantea seriamente explorar la superficie de Venus, hay dos enormes problemas que necesitan ser resueltos. El problema número uno es la enorme presión, y el problema número dos es el enorme calor. A las 90 atmósferas de presión y algo menos de 500 grados centígrados en la superficie, muy poco puede resistir allí por largo tiempo. Lo mejor que se ha logrado hasta ahora es resistir cerca de dos horas en el caso de la rusa Venera 14.

Ilustración: NASA

Para una misión que aterrice en Venus, la refrigeración activa de la mayoría de la electrónica será necesaria, pero también necesitaría sensores, actuadores y microcontroladores que puedan hacer frente a las condiciones de la superficie de Venus. Tratar de mantener este conjunto no es fácil, pero la NASA acaba de lanzar un programa de investigación lateral por un cuarto de millón de dólares en una universidad de Arkansas para desarrollar chips Venu-resistentes para su pequeño rover venusiano.

Gracias a la financiación anterior de la Fundación Nacional de Ciencias, la compañía Ozark Circuitos Integrados ya tiene un chip que puede funcionar largo tiempo felizmente a temperaturas de hasta 350 grados Celsius. Para resistir las temperaturas requeridas para la operación Venus, Ozark está utilizando un sustrato de carburo de silicio, con una composición secreta sobre él (literalmente un secreto, por ahora) de las interconexiones que es mucho más estable y fiable que si fuera de aluminio o cobre. Además del hardware físico, Ozark también tiene que modificar los circuitos de polarización y modelos de referencia para ayudar a compensar las operaciones a alta temperatura.

La NASA, comprensiblemente, quiere minimizar la cantidad de productos electrónicos que necesiten ser refrigerados de forma activa en cualquier módulo de aterrizaje en Venus, porque mantener las cosas frías en la superficie de ese planeta supondría una enorme cantidad de energía. La energía fotovoltaica no podría realmente generar tanta energía en esas condiciones. Pero una opción (que puede sonar un poco contradictoria) podría ser un sistema de refrigeración con un motor Stirling , que depende de que la rover genere tanto calor como sea posible. Los motores Stirling convierten un diferencial de calor en energía mecánica, por lo que el concepto es que sería ideal embotellar un montón de plutonio-238, que se caliente por sí solo a 1200 ° C a través de la desintegración radiactiva. Con un lado de un motor Stirling que actúa como un disipador de calor para el plutonio y el otro lado expuesto a la atmósfera Venusiana comparativamente fría, un motor Stirling podría generar varios cientos de vatios suficientes para mantener los componentes electrónicos de un vehículo bien aislado por debajo de 300 ° C . 

En cuanto a los chips de alta temperatura de Ozark, si la NASA está feliz con los kits de diseño de los procesos en marcha, encargará también a otros proveedores que utilicen la misma tecnología Ozark para diseñar sensores de señal mixta, actuadores, microcontroladores y otros chips para el complicado desarrollo del  Venus Landsailing Rover . Este rover podría rodar por el suelo, impulsado a muy baja velocidad por los extremados vientos de la superficie de Venus o utilizando energía fotovoltaica alternativamente. Otra característica de su diseño es que, si se atasca, podría inflar un pequeño globo para elevarse del suelo y volar alejándose una pequeña distancia. El Landsailing Rover ha existido como concepto en los últimos años, y nada sugiere que no se vaya a convertir en una verdadera misión en cualquier momento. Además, el hecho de que la NASA está ya en realidad iniciando los pedidos de repuestos nos hace optimistas sobre la posibilidad de llegar a Venus en algún momento en el próximo futuro.