NASA’s computerchip overleeft helse omstandigheden op Venus
Wanneer we enkel rekening houden met afstand zou Venus de ideale planeet zijn om te koloniseren. Venus is immers de planeet die zich het dichtst bij de aarde bevindt. Op het punt waar de planeten het dichtst bij elkaar komen, hoef je slechts 41 miljoen kilometer af te leggen. Mars kwam in 2003 op 56 miljoen kilometer van de aarde. Dit was het dichtst bij dat de planeet in 50.000 jaar tijd is geweest.
Extreme omstandigheden
Toch krijgt Mars de meeste aandacht als het om mogelijke kolonisatie gaat. Dit komt door het vurige karakter van Venus. De atmosfeer van de planeet bestaat voor 96 procent uit koolstofdioxide en de druk op de planeet is 92 keer zo groot als op aarde. Bovendien is de temperatuur op Venus meer dan 400 graden Celsius.
De extreme omstandigheden van Venus hebben ervoor gezorgd dat er zo goed als geen data bestaat over de planeet. De USSR stuurde meer dan 20 ruimtetuigen naar de planeet als onderdeel van zijn Venera-programma tussen 1961 en 1984. In 1970 landde de Venera 7 op Venus, wat de eerste succesvolle landing van een ruimteschip op een andere planeet was. De Venera 13 slaagde er eveneens in om succesvol te landen op de planeet en stuurde de eerste kleurenfoto’s van Venus naar de aarde. Het ruimtetuig overleefde slechts twee uur en zeven minuten in het extreme klimaat van Venus, wat momenteel nog steeds een record is.
NASA hoopt dit record te verbreken en meer data te verzamelen over onze mysterieuze buur. Het ruimteagentschap is daarom bezig met het ontwikkelen van speciale computerchips die de extreme omstandigheden op Venus kunnen overleven. NASA test zijn creaties uit met de Glenn Extreme Environments Rig (GEER), een toestel dat de atmosfeer van Venus kan nabootsen.
Chips voor Venus
Om te begrijpen waar de moeilijkheden voor het maken van een chip voor Venus liggen, moet je nagaan hoe een computerchip werkt. De chips zijn opgebouwd uit transistoren, die op hun beurt gebruik maken van semigeleiders. Zoals de naam doet vermoeden zijn semigeleiders metalen waar stroom minder vlot doorheen vloeit dan bij geleiders. Mensen kunnen de geleidbaarheid van semigeleiders aanpassen, waardoor ze ideaal zijn voor transistoren. Transistoren fungeren immers als schakelaars, die stroom doorlaten of tegenhouden naar gelang de input.
De meeste chips die je kan terugvinden in computers bestaan uit silicium. Bij hoge temperaturen gaat dit metaal zich gedragen als een klassieke geleider, waardoor chips op Venus niet lang zullen werken. NASA maakt daarom in zijn chips voor Venus gebruik van siliciumcarbide, een materiaal dat zijn eigenschappen als semigeleider niet verliest bij hoge temperaturen. Verder heeft het ruimteagentschap er eveneens voor gezorgd dat de verbindingen in de chip niet opbranden door gebruiken te maken van materialen zoals tantaalsilicide.
Oscillator
Met behulp van de gespecialiseerde materialen heeft NASA een oscillator gemaakt. Het agentschap heeft het toestel in de GEER geplaatst, waar het in hoge temperaturen en bij hoge druk moest blijven werken. De oscillator bleef onder deze extreme omstandigheden meer dan 21 dagen werken.
Dat een computerchip het zolang volhoudt, brengt ons een stap dichter bij het maken van een Venus rover, al is er nog wel een hoop ruimte voor verbetering. De oscillator bestond immers uit slechts 24 transistoren, wat te vergelijken is met de chips die in de jaren zeventig werden gecreëerd.
Toch bekijkt NASA het resultaat erg positief. “Niemand is er ooit in geslaagd om circuits zo lang te laten werken in deze atmosfeer en bij deze temperatuur,” vertelt Philip Neudeck van NASA aan Gizmodo. “Het maakt nieuwe manieren mogelijk voor Venus-missies.”
Wanneer we enkel rekening houden met afstand zou Venus de ideale planeet zijn om te koloniseren. Venus is immers de planeet die zich het dichtst bij de aarde bevindt. Op het punt waar de planeten het dichtst bij elkaar komen, hoef je slechts 41 miljoen kilometer af te leggen. Mars kwam in 2003 op 56 miljoen kilometer van de aarde. Dit was het dichtst bij dat de planeet in 50.000 jaar tijd is geweest.
Extreme omstandigheden
Toch krijgt Mars de meeste aandacht als het om mogelijke kolonisatie gaat. Dit komt door het vurige karakter van Venus. De atmosfeer van de planeet bestaat voor 96 procent uit koolstofdioxide en de druk op de planeet is 92 keer zo groot als op aarde. Bovendien is de temperatuur op Venus meer dan 400 graden Celsius.
De extreme omstandigheden van Venus hebben ervoor gezorgd dat er zo goed als geen data bestaat over de planeet. De USSR stuurde meer dan 20 ruimtetuigen naar de planeet als onderdeel van zijn Venera-programma tussen 1961 en 1984. In 1970 landde de Venera 7 op Venus, wat de eerste succesvolle landing van een ruimteschip op een andere planeet was. De Venera 13 slaagde er eveneens in om succesvol te landen op de planeet en stuurde de eerste kleurenfoto’s van Venus naar de aarde. Het ruimtetuig overleefde slechts twee uur en zeven minuten in het extreme klimaat van Venus, wat momenteel nog steeds een record is.
NASA hoopt dit record te verbreken en meer data te verzamelen over onze mysterieuze buur. Het ruimteagentschap is daarom bezig met het ontwikkelen van speciale computerchips die de extreme omstandigheden op Venus kunnen overleven. NASA test zijn creaties uit met de Glenn Extreme Environments Rig (GEER), een toestel dat de atmosfeer van Venus kan nabootsen.
Chips voor Venus
Om te begrijpen waar de moeilijkheden voor het maken van een chip voor Venus liggen, moet je nagaan hoe een computerchip werkt. De chips zijn opgebouwd uit transistoren, die op hun beurt gebruik maken van semigeleiders. Zoals de naam doet vermoeden zijn semigeleiders metalen waar stroom minder vlot doorheen vloeit dan bij geleiders. Mensen kunnen de geleidbaarheid van semigeleiders aanpassen, waardoor ze ideaal zijn voor transistoren. Transistoren fungeren immers als schakelaars, die stroom doorlaten of tegenhouden naar gelang de input.
De meeste chips die je kan terugvinden in computers bestaan uit silicium. Bij hoge temperaturen gaat dit metaal zich gedragen als een klassieke geleider, waardoor chips op Venus niet lang zullen werken. NASA maakt daarom in zijn chips voor Venus gebruik van siliciumcarbide, een materiaal dat zijn eigenschappen als semigeleider niet verliest bij hoge temperaturen. Verder heeft het ruimteagentschap er eveneens voor gezorgd dat de verbindingen in de chip niet opbranden door gebruiken te maken van materialen zoals tantaalsilicide.
Oscillator
Met behulp van de gespecialiseerde materialen heeft NASA een oscillator gemaakt. Het agentschap heeft het toestel in de GEER geplaatst, waar het in hoge temperaturen en bij hoge druk moest blijven werken. De oscillator bleef onder deze extreme omstandigheden meer dan 21 dagen werken.
Dat een computerchip het zolang volhoudt, brengt ons een stap dichter bij het maken van een Venus rover, al is er nog wel een hoop ruimte voor verbetering. De oscillator bestond immers uit slechts 24 transistoren, wat te vergelijken is met de chips die in de jaren zeventig werden gecreëerd.
Toch bekijkt NASA het resultaat erg positief. “Niemand is er ooit in geslaagd om circuits zo lang te laten werken in deze atmosfeer en bij deze temperatuur,” vertelt Philip Neudeck van NASA aan Gizmodo. “Het maakt nieuwe manieren mogelijk voor Venus-missies.”
