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NASA, hardware speciale per resistere su Venere

Il pianeta Venere porta il nome della Dea greca dell'amore e sul nostro orizzonte appare romanticamente come la prima stella della sera, tuttavia la realtà è ben altra. Si tratta infatti di un pianeta tormentato da piogge acide, pressioni atmosferiche 90 volte superiori a quella terrestre e temperature di circa 470°C. In un ambiente del genere riuscire a mandare un rover o comunque un qualche sistema completamente automatizzato per le rilevazioni è un vero problema, perché i delicatissimi sistemi elettronici attuali basati sul silicio non sopravvivrebbero a lungo. Il manufatto umano tecnologico durato più a lungo è stato infatti il lander russo della sonda Venera 13, che nel 1982 sopravvisse sulla superficie per 127 minuti. La NASA però forse ha la soluzione.

rappresentazione artistica di un vulcano attivo sul pianeta venere credit esa 3e46c85f27f3f67cef277c2cc9a570c0c

I problemi principali da risolvere sono due: il silicio di cui sono fatti i chip e le interconnessioni che collegano i vari componenti elettronici. In entrambi i casi infatti le temperature sono troppo elevate affinché essi siano in grado di mantenere la loro piena funzionalità. Il silicio ad esempio oltre i 250°C non si comporta nemmeno più come un semiconduttore, tanto che i Venera utilizzavano grosse camere a tenuta stagna per tenere gli strumenti elettronici isolati dalle elevate temperature, in alcuni casi raffreddandoli anche fino a -10°C prima che le sonde liberassero i lander nella mortale atmosfera di Venere.

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Negli scorsi anni però nei laboratori del Glenn Research Centre della NASA sono stati fatti significativi progressi con i semiconduttori SiC (carburo di silicio), un materiale ceramico semiconduttore formato dall'unione di carbonio e silicio, noto proprio per la sua capacità di resistere a voltaggi e temperature particolarmente elevate. I ricercatori dell'ente spaziale statunitense inoltre sembra che siano anche riusciti a sviluppare particolari interconnessioni in grado di sopportare le stesse temperature elevate.

Lava su Venere
Lava su Venere

Di recente dunque è stato testato un semplicissimo oscillatore a tre stadi realizzato in carburo di silicio, chiudendolo all'interno del GEER Glenn Extreme Environment Rig), un macchinario in grado di riprodurre le proibitive condizioni di Venere per centinaia di ore di seguito. Ebbene l'oscillatore ha continuato a funzionare in maniera stabile a 1,26 MHz per 521 ore prima che fosse necessario spegnere il GEER. "Con un'ulteriore maturazione della tecnologia, i sistemi elettronici integrati di tipo SiC potranno migliorare drasticamente il design dei lander per Venere, consentendo missioni di lunga durata sulla superficie del pianeta", hanno concluso i ricercatori. Un primo rover potrebbe essere pronto indicativamente per il 2023. La missione congiunta Stati Uniti/Russia Venera-D, che dovrebbe partire tra il 2025 e il 2026 potrebbe costituire dunque il primo vero banco di prova per questa avveniristica soluzione.