باختصار
  • طورت ناسا رقاقة حاسوبية قوية تتحمل الظروف القاسية على سطح كوكب الزهرة الذي تصل حرارته إلى460 درجة مئوية.
  • لن تمكّننا هذه الشريحة من استكشاف أعلى الكواكب حرارة في النظام الشمسي فحسب، بل قد تساعدنا أيضاً في تطوير محركات أفضل للطائرات تقلل من نسب التلوث.

الكوكب الأعلى حرارة

على الرغم من قرب عطارد من الشمس، فإن الزهرة هو أعلى الكواكب حرارة في النظام الشمسي. وتبلغ حرارة سطحه حوالي 460 درجة مئوية، إضافة إلى هوائه الغني بثنائي أوكسيد الكربون بضغط جوي يساوي 90 ضعفاً مقارنة بالضغط الجوي على الأرض. ولهذا كان استكشاف سطحه فيما مضى مستحيلاً من الناحية العملية، لأن الحرارة والضغط المرتفعين كفيلان بتدمير أي معدات علمية، إلا أن هذا سيتغير.

طور فريق مركز جلين البحثي التابع لناسا رقاقات متكاملة شديدة التحمل من كربيد السيليكون (SiC)، وهي قوية لتتحمّل الظروف القاسية على سطح الزهرة أفضل من أي تقنية حالية.

الرقاقة قبل الاختبار (أعلى) وبعد الاختبار (أسفل). حقوق الصورة: ناسا
الرقاقة قبل الاختبار (أعلى) وبعد الاختبار (أسفل). حقوق الصورة: ناسا

يقول مهندس الإلكترونيات الأساسي فيل نيوديك: «جربنا عملية إلكترونية طويلة للغاية مع تعريض الرقاقتان بصورة مباشرة - دون تبريد أو تغليف وقائي - إلى محاكاة دقيقة للغاية للظروف الفيزيائية والكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي عند سطح الزهرة. فبقيتنا تعملان بعد انتهاء الاختبار.»

طورت ناسا هذه التقنية مؤخراً، ونشرت عنها بالتفصيل في مجلة AIP Advances في ديسمبر 2016.

استكشاف الزهرة أخيراً؟

خلال الاختبار الذي أجرته ناسا باستخدام منصة جلين للبيئات القاسية (GEER)، تمكن المهندسون من برهانِ قدرةِ داراتهم المتكاملة على العمل ضمن ظروف قاسية مشابهة للظروف السائدة على الزهرة. واستمرت الرقاقات بالعمل لمدة 521 ساعة، أي أنها فاقت عمر الإلكترونيات التي تم تصميمها سابقاً لاستكشاف الزهرة بأكثر من 100 مرة.

يقول نيوديك: «مع التطور المستمر للتقنية فإن هذه الإلكترونيات تحسن جداً من تصاميم المسابر السطحية والأفكار لبعثات الزهرة.» وعلى الرغم من أن الكثيرين يستعدون للذهاب إلى المريخ، فإن بعض الباحثين يقترحون الزهرة كخيار محتمل للاستيطان البشري، بفرض إمكانية تعديل ظروفه. وستكون هذه المهمات التي طال انتظارها الخطوة الأولى لاستكشاف هذه الاحتمالات.

 

غير أن تطبيقات هذه الشريحة لا تقتصر على بعثات استكشاف الزهرة فقط. ووفقاً للمشرف الرئيس على تطوير الإلكترونيات المخصصة لسطح الزهرة، جاري هنتر: «لا يفتح هذا العمل المجال أمام الإنجازات العلمية الجديدة بالاستكشاف المطول لسطح الزهرة وغيره فحسب، بل يؤثر أيضاً كثيراً في العديد من التطبيقات هنا على الأرض، مثل محركات الطائرات، لتطوير إمكانات جديدة، وتحسين العمليات، والتخفيف من الانبعاثات الكربونية.»