Neuer NASA-Chip funktioniert im Hexenkessel der Venus

Bei der NASA haben Ingenieure jetzt einen großen Schritt gemacht, um die Erforschung unseres Nachbar-Planeten Venus endlich weiter voranbringen zu können. Sie entwickelten einen Chip, der selbst unter den extremen Bedingungen auf der Oberfläche noch funktionieren könnte. Der Mars ist inzwischen durch zahlreiche Missionen und vor allem auch Landeeinheiten und Rover relativ gut erforscht. Bei der Venus sieht dies allerdings anders aus. Denn es ist ungleich schwerer, auf dem Planten überhaupt eine vom Menschen entwickelte Technik länger in Betrieb zu halten. Den Rekord hält noch immer die sowjetische Sonde Venera 13, die im Jahr 1981 immerhin 127 Minuten lang funktionierte. Seit 1985 ist nichts mehr auf dem Planeten gelandet.

Das Problem besteht schlicht darin, dass es dort gelinde gesagt ungemütlich ist. Der Atmosphärendruck ist vergleichbar mit einem Tauchgang in 900 Metern Tiefe. Eine gelandete Sonde muss aber nicht nur konzipiert sein wie ein Tiefsee-Tauchboot. Die Atmosphäre besteht zu einem guten Teil aus Schwefelsäure und der hohe Anteil an Kohlendioxid sorgt für einen enormen Treibhauseffekt, so dass es selbst in der kühlsten Region nie unter 400 Grad heiß ist. Die sowjetischen Sonden packten daher alle Elektronik-Bauteile in einen gekühlten Druck-Container ein, der zumindest eine gewisse Zeit durchhielt.


Bei der NASA ist es nun aber gelungen, einen Chip zu entwickeln, der solchen Bedingungen vermutlich von sich aus trotzen kann. Herkömmliches Silizium funktioniert hier nicht, da das Material bei hohen Temperaturen ab 150 Grad schlicht seine Halbleiter-Eigenschaften verliert und damit wertlos wird. Als Alternative steht hier allerdings Siliciumcarbid zur Verfügung, das bereits in einigen Elektronik-Anwendungen eingesetzt wird. Dieses kann bis zu 600 Grad aushalten.

Der am Glenn Research Centre entwickelte, noch recht einfach gehaltene Chip mit einer Taktfrequenz von 1,26 Megahertz, der in ein Keramikgehäuse eingefasst ist, konnte bereits erfolgreich getestet werden. Im Glenn Extreme Environments Rig (GEER), in dem die Umgebungsbedingungen der Venus simuliert wurden, behielt er seine Funktionsfähigkeit über fast 22 Tage bei - dann musste die Maschine abgeschaltet werden.

Zumindest eine stationäre Landeeinheit ließe sich auf dieser Grundlage also vermutlich mit einem Rechenzentrum versehen. Auf die Ingenieure der NASA kommen allerdings noch einige weitere Probleme zu. Denn das Ziel besteht nicht nur darin, eine Sonde auf dem Planeten zu landen. Bis 2023 will man sogar einen Rover konstruieren, dessen Solar-Panele als Segel dienen, um das Fahrzeug von den ständig tobenden Stürmen vorantreiben zu lassen.