Vers des sondes capables de (mieux) résister à Vénus

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Pieuvre.ca

Vénus est l’un des endroits les moins hospitaliers du système solaire, écrit le site web Ars Technica. Descendre en traversant les nuages d’acide sulfurique en ébullition est en fait la partie la plus facile – le plus dur consiste plutôt à ne pas être carbonisé à la surface par la température ambiante de 470 degrés Celsius, ou écrasé par la pression atmosphérique équivalente à environ 90 fois celle de la Terre. Un peu comme si l’on nageait à 900 mètres sous la surface de l’eau.

Selon le magazine numérique, la plus importante période passée sur Vénus par un objet de fabrication humaine est de 127 minutes, lors d’une mission effectuée par la sonde soviétique Venera 13 en 1981. Ne pas rendre l’âme pendant deux heures et envoyer les tout premiers clichés couleur de la surface de la planète furent considérés comme un succès retentissant; après tout, la sonde n’était conçue que pour survivre un maigre 32 minutes avant d’être brûlée, écrasée et dissoute par l’environnement dans lequel elle se trouvait.

Trois engins spatiaux – tous soviétiques – ont suivi: Venera 14, Vega 1 et Vega 2, mais l’humanité n’a pas tenté d’atterrir sur Vénus depuis 1985.

L’un des principaux problèmes entourant l’exploration de Vénus est le fait que les ordinateurs traditionnels ne fonctionnent pas vraiment sur cette planète. Les puces de silicone standard peuvent encaisser une température de près de 250 degrés, mais il finit par y avoir tant d’énergie dans le système que le silicone cesse d’agir comme semi-conducteur – les électrons peuvent circuler comme bon leur semble – et la machine cesse de fonctionner. Les sondes Venera refroidissaient leurs appareils électroniques à l’aide de chambres hermétiques spéciales et complexes, et les composantes étaient parfois aussi pré-refroidies à 10 degrés sous zéro avant d’être larguées dans l’atmosphère par le vaisseau-mère.

Au cours des dernières années, l’électronique s’appuyant sur du carbure de silicone a commencé à gagner en importance. Ce type de fabrication suscite un intérêt marqué de la part de l’armée et des industries lourdes, puisqu’il peut soutenir des voltages et des températures très élevés – et ces propriétés en font aussi la candidate tout désignée pour équiper d’éventuels ordinateurs envoyés sur Vénus.

Aujourd’hui, des chercheurs du Centre de recherche Glenn de la NASA semblent avoir réussi à résoudre l’autre grand problème touchant les circuits intégrés portés à de très hautes températures: ils ont conçu des câbles de connexion – les petits fils qui lient les transistors et les autres composantes intégrées – qui peuvent eux aussi survivre aux conditions extrêmes de Vénus.

Les scientifiques ont combiné ces nouvelles connexions avec des transistor au carbure pour créer une puce enchâssée dans de la céramique. Ladite puce a ensuite été placée dans le GEER – le Glenn Extreme Environments Rig (l’Installation d’environnements extrêmes Glenn), une machine qui peut maintenir des températures et des pressions vénusiennes pendant des centaines d’heures à la fois. La puce, un simple oscillateur à trois étapes, a continué de fonctionner à une vitesse constante de 1,26 MHz pendant 521 heures (21,7 jours) avant que le GEER ne doive être éteint.

Pour le Centre Glenn, il s’agit de la première démonstration d’une puce informatique fonctionnant dans des conditions vénusiennes pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines, sans l’aide d’un système d’aide, de refroidissement, ou d’autres mécanismes de protection. « Avec une technologie encore plus mature, de tels appareils électroniques pourraient grandement améliorer la conception de sondes vénusiennes et la mise au point de missions, ce qui nous permettrait d’envisager des séjours à long terme à la surface de la planète », concluent les chercheurs.

Envoyer des robots sur Vénus exige toutefois davantage que des composantes électroniques blindées. Selon le journaliste d’Ars Technica, il faut aussi concevoir des outils capables de fonctionner sous la très forte pression vénusienne. Sans oublier la température plus qu’insupportable. À l’époque, pour les sondes soviétiques, il avait été nécessaire de développer de nouveaux alliages et un moteur électrique spécial.

Bref, il y a de l’espoir pour de futures missions. Mais il faudra encore travailler (très) fort, surtout si les scientifiques envisagent de déployer un robot mobile à la surface de l’enfer vénusien. D’ailleurs, le Centre Glenn travaille sur un tel robot pour l’horizon 2023.

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