В NASA создали микрочип, способный работать «в аду
Вас, возможно, удивляет тот факт, что именно Марс привлекает все «межпланетное» внимание, в то время как Венера, вторая планета от Солнца, казалось бы, находится ближе к Земле. Все дело в том, что эта планета обладает самой высокой температурой поверхности среди всех планет Солнечной системы. Там даже жарче, чем на Меркурии. Высокая температура в сочетании со здешней плотной каустической атмосферой не позволяют ни одному произведенному на Земле электронному прибору работать в таких условиях больше нескольких часов. И все же ученые, кажется, пришли к нужному решению этой проблемы.
Инженеры из аэрокосмического агентства NASA разработали и испытали новый компьютерный чип, способный работать без какой-либо системы охлаждения и защитной оболочки в условиях высокого давления и высокой температуры, аналогичных среде Венеры. Люди не запускали посадочных модулей на Венеру с 1982 года (последним был российский модуль, проработавший в тамошнем «аду» всего чуть более двух часов), однако согласно планам NASA, туда в 2023 году может быть отправлен ровер. Однако реализовать эту миссию не удастся, если NASA не получит микропроцессор, способный выдерживать температуру окружающей среды в 464 градуса Цельсия.
«Если взглянуть на марсианские миссии, то на поверхности Красной планеты уже побывало немало роверов, собравших самую разнообразную научную информацию. К сожалению, мы не можем похвастаться тем же самым в отношении Венеры, так как электроника просто не выдерживает ее суровых условий», — комментирует Филип Нойдек, инженер-электронщик из Исследовательского центра NASA имени Джона Гленна.
Тем не менее планета содержит множество интересных особенностей, о которых ученые хотели бы подробнее узнать. Например, согласно ведущим специалистам, информация о геологических процессах и перенасыщенной парниковыми газами атмосфере помогла бы исследователям лучше понять аналогичные процессы у нас на Земле.
Для того чтобы понять, как создать устойчивый к условиям Венеры компьютерный чип, нам необходимо в первую очередь лучше понять некоторые аспекты, связанные с производством полупроводников и транзисторов. Полупроводники – это в основном металлы, способные пропускать электрический ток с большим сопротивлением, чем это делают обычные проводники. Вы можете изменять проводимость полупроводников, что может делать их полезными в качестве транзисторов. Транзисторы, в свою очередь, – они как маленькие «ворота», стоящие на пути тока внутри микросхемы, открывающиеся и закрывающиеся в зависимости от особенности входного электрического тока. Микрочипы, являющиеся неотъемлемой частью любого современного компьютера, в общем и целом представляют собой неотъемлемую часть микросхем с проводами и транзисторами, объединенными в единый полупроводник.
Нойдек объясняет, что самой главной проблемой для микрочипов в условиях Венеры является высокая температура и ее химически реактивная атмосфера. Большинство компьютерных чипов производятся на базе кремния, однако при высоких температурах этот материал начинает вести себя как обычный проводник, теряя свойства полупроводника. Созданный же командой Нойдека чип состоит из карбида кремния, способный даже при высоких температурах сохранять полупроводниковые свойства микрочипа. Кроме того, команда разработчиков также убедилась в том, что межкомпонентные соединения (провода, соединяющие все части чипа в единое целое), созданные на базе кремнистого тантала, тоже будут способны выдерживать экстремальные температуры.
