Finalmente temos um chip que suporta as condições de Vênus para coletar dados do planeta

Talvez você se pergunte por que Marte ganha toda a atenção interplanetária quando Vênus, nosso planeta irmão, na verdade está mais próximo de nós. Bem, a órbita infernal tem a superfície mais quente do sistema solar, até mais do que Mercúrio. Combinado com sua atmosfera densa e cáustica, nenhum de nossos computadores pode suportar as condições de Vênus por mais de algumas horas. Porém, cientistas acreditam ter chegado a uma solução.

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Pesquisadores da NASA desenvolveram um novo chip de computador e o testaram, sem qualquer sistema de refrigeração ou embalagem protetora, sob condições de alta pressão e alta temperatura como as sentidas na superfície de Vênus — e funcionou. Os humanos não enviam uma nave de pouso para Vênus desde 1982 (aquela última nave de pouso russa durou apenas pouco mais de duas horas), embora a NASA possa lançar uma rover em 2023, de acordo com a Forbes. Mas essa visita não vai acontecer se a NASA não tiver um chip de computador que possa suportar o ambiente de mais de 427º C do planeta.

“Se você olhar as missões para Marte, houve rovers sobre sua superfície coletando todos os tipos de dados científicos”, disse ao Gizmodo Philip Neudeck, engenheiro eletrônico do Centro de Pesquisa Glenn, da NASA, em Ohio. “Não temos esse conjunto de dados sobre Vênus, e isso porque os eletrônicos não funcionam e Vênus”. E o planeta tem muitas características de interesse para nós, terráqueos. Por exemplo, seus processos geológicos e sua atmosfera repleta de gases poderiam nos ajudar a entender melhor os processos em nosso próprio planeta, de acordo com relatórios compilados pelos autores do estudo.

Para entender como construir um chip de computador resistente às condições de Vênus, precisamos entender um pouco sobre semicondutores e transistores. Semicondutores são metais pelos quais a corrente passa menos facilmente em comparação com os condutores normais. Você pode mudar a condutividade elétrica de semicondutores, o que significa que eles são úteis como transistores. Os transistores, por sua vez, são como pequenos portões no caminho da corrente, ou circuito, que abrem e fecham baseados na corrente de entrada. Os microchips, a espinha dorsal dos computadores, são todas as partes do circuito, como fios e transistores, de um pedaço de semicondutor.

Neudeck explicou que os desafios mais importantes para um chip em Vênus seriam a temperatura e atmosfera quimicamente reativa. Maior parte dos chips são feitos de silício, mas, em altas temperaturas, ele começa a se comportar como um condutor normal, em vez de como um semicondutor. Os chips de Neudeck, por sua vez, são de carboneto de silício, o que mantém suas boas propriedades originais de semicondutor. A equipe também garantiu que os interconectores — fios conectando todos os pedaços do chip — não fritariam, graças ao uso de materiais exóticos como siliceto de tântalo, entre outros.

Zoom do circuito integrado, antes e depois de entrar na câmara GEER (Imagem: NASA)

Os pesquisadores criaram chips especiais que enviam um sinal eletrônico e fizeram sua instalação no Glenn Extreme Environments Rig da NASA, ou GEER, uma espécie de fogão tóxico de alta pressão que consegue recriar a atmosfera de Vênus. O chip sobreviveu e continuou a funcionar mesmo sob as condições atmosféricas recriadas de Vênus, por mais de 21 dias, e os resultados foram publicados no periódico AIP Advances.

É incrível que esses chips tenham funcionado, mas eles ainda não estão prontos para o serviço de verdade. Por agora, eles têm apenas 24 transistores dentro deles — comparável a microchips muito mais antigos, em vez daqueles encontrados nos computadores modernos. “Em termos de complexidade do chip, estamos de volta aos tempos de lei de Moore, no início dos anos 1970”, afirmou Neudeck. Mas ele já tem um chip com 100 transistores na manga, e cientistas já exploraram o sistema solar com chips de sistemas muito menos complexos. Além disso, fora o computador, os cientistas ainda precisam projetar as peças que restam do rover que irá até Vênus.

Mas Neudeck está ansioso para colocar esses computadores em uma missão em Vênus. “Ninguém jamais conseguiu fazer os circuitos funcionarem neste ambiente, nesta temperatura, por tanto tempo”, disse. “Isso cria, de fato, uma maneira completamente nova de se fazer missões em Vênus.”

[AIP Advances via Ars Technica]

Imagem do topo: NASA