Elektronik und die Venushölle


Venus und Mars sind unsere nächsten Nachbarn als Planeten. Zum Mars wird inzwischen recht regelmässig geflogen und auch gelandet.

Für mich als ehemaligen Hobbychemiker schien die Venus eigentlich interessanter, weil exotischer. Zinn und Blei sind auf der rund 450°C heissen Oberfläche flüssig, die Wolken aus Schwefelsäure. Das verspricht doch eine recht interessante Oberflächenchemie.

Die letzte Landung auf der Venus war 1985. Ein Modul der russischen Vega 1 Mission, das Landemodul überstand die widrigen Bedingungen für rund 56 Minuten.

Manchmal dauert es lange bis mein Hirn es schafft, zwei oder drei Informationen, die ich eigentlich kenne, auch zu etwas sinnvollem zusammenzubringen. Hier waren es die drei Punkte

Eigentlich ist die Antwort einfach – unsere Elektronik funktioniert dort nicht. Und je moderner, desto mehr Elektronik.

Bei etwas Nachdenken zeigten sich dann weitere Probleme, die aber nicht ganz so grundsätzlich sind, wie das Problem der Siliziumhalbleiter.

  • Unser übliches Lötzinn schmilzt schon bei weniger als 330°C. Aber es gibt Hartlote, die erst bei 900 bis 1000°C flüssig werden.
  • Unserer Röhren, als Alternative zu den Siliziumhalbleitern, funktionieren zwar bei 450°C, aber das braucht Spezialgläser, die erst bei höheren Temperaturen weich werden, und die den atmosphärischen Druck von rund 90 bar auf der Venusoberfläche aushalten (oder in einem Druckbehälter untergebracht werden müssen).
  • Viele Kunststoffe, die auch als Isolationsmaterial verwendet werden, zersetzen sich bereits bei weniger als 450°. Porzellan ist ein guter Isolator und hält viel mehr Hitze aus, es ist jedoch nicht flexibel und schwer.

D.h. so lange wir Silizium-Halbleiter für unsere Elektronik verwenden, werden wir kein Landemodul für die Venus bauen können, das dort länger als ein paar Minuten oder Stunden überlebt.

Heute bin ich über diesen Bericht gestolpert:

https://arstechnica.com/science/2017/02/venus-computer-chip/

Halbleiter aus Siliziumcarbid halten die Venustemperaturen und den Druck aus. Auch das Problem der Lötverbindungen wurde gelöst. D.h. auch wenn Säureregen und Druck immer noch ein Problem sind, für das Kernproblem der Steuerungselektronik scheint eine Lösung näher zu kommen.

Im Vergleich zum Mars als kaltem und trockenen Gesteinsbrocken müsste die Erforschung der Venusoberfläche viel mehr bieten, zumindest was die Chemie und Geologie angeht. Ich fürchte jedoch, dass trotz der Fortschritte bei den Sliziumcarbidhalbleitern eine neue Landemission zur Venus noch lange auf sich warten lassen wird – die Konstruktion eines venusfähigen Landemoduls ist deutlich aufwendiger und teuer als ein Modul für den Mars, und die Venus ist generell etwas aus dem Fokus geraten, vermutlich weil sie als Lebensraum für den Menschen wesentlich weniger geeignet ist als Mars oder Mond. Da hilft dann die ganze interessante Chemie mit Hochdruckatmosphäre, flüssigen Metallen und aggressivem Säureregen nichts.

 

 

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