¿Se ha demostrado alguna tecnología que permita que una carga útil sobreviva al menos un mes en la superficie de Venus?

Según el artículo de Wikipedia sobre Venera-D ,

También se planea un módulo de aterrizaje, basado en el diseño de Venera, capaz de sobrevivir durante mucho tiempo en la superficie del planeta.

La superficie de Venus tiene temperaturas de 462°C y presiones de 9,2 MPa. ¿Cómo puede funcionar una carga útil durante más de un par de horas en tales condiciones? En el espacio casi vacío, los radiadores se pueden usar para eliminar el exceso de calor, pero en Venus, la atmósfera simplemente irradiaría de regreso, por lo que eso no funcionaría. La única solución que puedo imaginar es un refrigerador gigante, potente y activo, y eso solo resolvería uno de los problemas. Supongo que uno no solo necesitaría enfriar los instrumentos, sino también componentes externos como paneles solares (si corresponde). En el lado positivo, uno debería poder simular las condiciones de Venus en un laboratorio con cierta precisión.

¿Se ha demostrado (en un laboratorio) que alguna carga útil funcione durante más tiempo en condiciones similares a las de la superficie de Venus, usando enfriamiento activo con un presupuesto de energía factible? Por un tiempo más largo, me refiero al tiempo suficiente para que el control de la misión pueda interactuar con la nave espacial, decidir qué buscar en función de los resultados iniciales, etc.; así que digamos al menos un mes .

Pregunta similar: ¿Qué propiedades materiales serían necesarias para proteger un módulo de aterrizaje del entorno de la superficie de Venus? . La otra pregunta se centra en los materiales, mientras que específicamente pregunto si se ha demostrado en un laboratorio, considerando todos los aspectos.

Una nota al margen: Venera-D no irá allí antes de 2024. A juzgar por el fiasco de Phobos-Grount (Venera-D está hecho por el mismo equipo), no apostaría mucho por el proyecto. Por cierto, ¿QUÉ paneles solares ? Se dijo que el módulo de aterrizaje estaba diseñado solo para 2-3 horas.
El módulo de aterrizaje Venera-13 funcionó durante 2 horas. Venera-14 funcionó durante 90 minutos. Eso no se considera un tiempo razonable, ¿verdad?
@Deer Hunter: no juzgues solo por Phobos-Grunt. El muy exitoso telescopio espacial Spektr-R/Radioastron es esencialmente la misma nave espacial (carga útil de módulo científico).
No sé si por larga duración quieren decir diseñarlo por horas, días o semanas, ni cómo planean alimentar el módulo de aterrizaje. Pero mi pregunta se mantiene independientemente de lo que realmente pretenda Venera-D.
@gerrit: bueno, la versión rusa de Wikipedia dice "no menos de varios días".
"Supongo que uno no solo necesitaría enfriar los instrumentos, sino también componentes externos como paneles solares (si corresponde)". Con la cubierta de nubes de Venus, los paneles solares no serían prácticos.
@GreenMatt ¿Estás seguro? En TOA, la irradiancia de Venus es el doble de la Tierra, ¿cuánto queda después de la dispersión y la reflexión de las nubes? Pensaría lo suficiente para obtener energía solar, considerando que los paneles solares se usan en Marte y se usarán en Júpiter.
@gerrit: Las naves espaciales en Júpiter están en órbita, así que no tienes que lidiar con las nubes. La atmósfera marciana es muy delgada y tiene menos nubes y más delgadas ( entrada de Wikipedia sobre las nubes de Marte ). La atmósfera de Venus es mucho más densa, con una capa de nubes más espesa y constante ( entrada de Wikipedia sobre las nubes de Venus ).
@GreenMatt Lo sé. La pregunta es cómo se compara la irradiancia en Venus+nubes con Marte o Júpiter sin nubes.
@gerrit: Lo siento, no tengo ni el tiempo ni la inclinación para hacer la investigación que necesitaría para hacer esos cálculos ahora. Si realmente quieres desafiar esto, siéntete libre de hacer el trabajo y demostrar que estoy equivocado. Sin embargo, dado que todas nuestras observaciones han mostrado una capa de nubes espesa y constante, me parece muy poco probable que los paneles solares obtengan suficiente luz para generar niveles útiles de energía. (Luego está el tema de sobrevivir en la atmósfera, pero después de todo, de eso se trata su pregunta).
No lo estoy reclamando de ninguna manera. Los paneles solares aún funcionan cuando está nublado, solo que menos. Podría hacerla como una pregunta separada, ya sea aquí o en Physics , o buscar los datos yo mismo (:
Es un hecho bien conocido en la exploración espacial. Los rusos no pueden tener una misión a Marte exitosa, pero todo lo que envían a Venus funciona. Sólo una ligera exageración...
Nota para quienes deseen responder: nivel de preparación tecnológica
Teóricamente (ignorando el costo), ¿podrían funcionar semiconductores exóticos (computadoras) y materiales magnéticos (motores) a tales temperaturas? Mi suposición descabellada es que la operación a alta temperatura es teóricamente posible, pero que los costos de I + D necesarios para el resultado final y su fabricación serían enormes con un uso limitado fuera de visitar Venus.
¿Qué quieres decir con "sobrevivir a la superficie de Venus"? ¿Horas? ¿Días? ¿Semanas? ¿Más extenso? Además, mientras habla de temperatura y presión, no olvide que hay compuestos ácidos en partes de la atmósfera de Venus y cualquier módulo de aterrizaje tendría que sobrevivir a esos compuestos además de los otros problemas.
@GreenMatt Sé que también los hay, no quise ser completo. Creo que la temperatura y la presión son los aspectos más desafiantes, pero no estoy seguro.
@gerrit: Si el ácido se come tu instrumento antes de que llegue a la superficie... De todos modos, más importante para obtener una respuesta a esta pregunta es especificar qué quieres decir con sobrevivir. Ya que preguntaste, supongo que te refieres a más de horas, pero eso no está claro. (Y no, no tengo el conocimiento/la experiencia para dar una respuesta, solo estoy tratando de ayudar a que el proceso avance).
@GreenMatt Bien, he especificado al menos un mes .

Respuestas (1)

Hay un área de exploración en la Tierra que se aproxima a las condiciones de Venus, a saber, la extracción profunda de petróleo y gas , y algunas áreas adicionales de tecnología, cerca de los motores de aviónica e incluso motores de automóviles. El objetivo declarado de dicha electrónica es funcionar a 200 C o más.

La tecnología más prometedora para sobrevivir a las altas temperaturas es la electrónica de carburo de silicio, con paquetes cerámicos sellados herméticamente. Estos pueden tener una clasificación de hasta 600 C, pero aún no están completamente disponibles.

En pocas palabras, apenas está dentro de nuestra tecnología hoy en día construir algo para sobrevivir en Venus (460 C) y operar a altas temperaturas/presiones. Probablemente, la solución provendrá de la Industria Minera del Petróleo, donde hoy en día es común operar a altas temperaturas y presiones. Requerirá una ingeniería significativa, pero de todos modos todo lo hace en la industria espacial.

Esta es la mitad de la razón por la que amo la industria espacial: debido a todas las soluciones de ingeniería inteligentes que se utilizan para impulsarla. La otra mitad es solo porque el espacio es muy interesante en sí mismo.
@gerrit ¡Tenía razón!
¿Se ha demostrado alguna tecnología que permita que una carga útil sobreviva al menos un mes en la superficie de Venus?
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