I materiali su scala nanometrica aiuteranno a proteggere gli strumenti spaziali

I materiali su scala nanometrica aiuteranno a proteggere gli strumenti spaziali

I sensori forniranno uno spesso strato di atomi che creerà un rivestimento protettivo. In termini potenziali, aiuterà le attrezzature scientifiche a resistere alla temperatura estrema di Venere.

La situazione su Venere può scioccare qualsiasi scienziato che vorrebbe esplorare la superficie. Sul pianeta, con una pressione atmosferica di 92 volte superiore alla terra, ci sono piogge acide e la temperatura raggiunge i 900 gradi Fahrenheit, che è due volte superiore a quella di un forno convenzionale. Naturalmente, il veicolo spaziale in tali condizioni sarà schiacciato e arrostito al più presto possibile.

I ricercatori della Stanford University stanno valutando come migliorare la sopravvivenza dei dispositivi elettronici in questo ambiente difficile, a partire dalla nanoscala. Il Laboratorio di condizioni ambientali estreme (XLab) di Stanford non solo aiuterà le future missioni di Venere, ma potrebbe anche essere utile in un ambiente industriale o meccanico caldo sulla Terra.

Gli elementi a semiconduttore a base di silicio (gli stessi di uno smartphone e un laptop) possono funzionare a temperature fino a 300 ° C. Invece, gli scienziati suggeriscono di utilizzare uno spesso strato di atomi come rivestimento protettivo resistente al calore per strumenti e sensori. E li salverà da temperature che superano il riscaldamento superficiale di Venere. Test di laboratorio dimostrano che saranno operativi a 600 ° C. La nuova tecnologia aiuterà ad esplorare Venere, la sua evoluzione planetaria, che permetterà anche di saperne di più sulla trasformazione dell'atmosfera terrestre in questo processo. Si presume che una volta il pianeta assomigliasse alla Terra, ma i massicci gas serra prodotti dai vulcani attivi lo trasformarono in un inferno. Lo studio di questa dinamica contribuirà alla creazione di una preziosa mappa della terra climatologica.

"Imparare questo ambiente unico è un passo importante", ha dichiarato Debbie Ceniski, professore di Stanford di aeronautica e astronautica e ricercatore principale presso XLab. "Se siamo a conoscenza della storia di Venere, ciò avrà un effetto positivo sulla comprensione dell'evoluzione del nostro habitat".

La Russia ha lanciato una serie di studi negli anni 1961-1984. 10 veicoli sono atterrati sul pianeta per la raccolta dei dati. È stato possibile ottenere fotografie della superficie, ma le sonde sono durate da 23 minuti a due ore.

I ricercatori di XLab hanno modellato un ambiente venusiano usando diversi oggetti. Al NASA Glenn Research Center (Cleveland) si trova il simulatore di Venere, che riproduce pressione, chimica e temperatura. La radiazione spaziale viene ricreata presso il Los Alamos National Laboratory o il NASA Ames Research Center in California. La ragione iniziale di questo studio è di cercare di migliorare il controllo e l'ottimizzazione del motore. All'interno del motore, la temperatura può salire a 1000 ° C, e gli strumenti moderni non possono resistere a questo. I dispositivi si trovano lontano dai pistoni, motivo per cui si verificano errori.

Nano-dispositivi in ​​grado di sopportare condizioni di spazio estreme possono anche essere utilizzati per sensori ad alta temperatura in grado di testare, monitorare e raccogliere dati nelle turbine a gas, strutture ipersoniche e prese d'aria geotermiche.

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