韩国半导体公司有哪些

韩国半导体公司有哪些,第1张

现代集团的现代电子、三星集团的三星电子、金星集团的LG电子等韩国厂商,步日本后尘,着手兴建各自的半导体存储器生产厂。其中比较成功的是三星电子和现代电子。尤其是三星电子,由于大量启用了留学美国归来的管理人才和技术人才,目前已发展成为世界上第二家年销售额超过100亿美元,排名世界第二的半导体公司。

AUK是一家封装企业;

还有韩国的东部公司,是一家纯代工企业。

新冠疫情蔓延的2020年夏季鲜有好事。 其中最令人印象深刻的事件之一是美国宇航员乘坐太空 探索 技术公司(SpaceX)的商业飞船飞往国际空间站并安全返回地球。出于多方面的原因,这次飞行意义重大,其中一个原因是它表明,未来美国航空航天局(NASA)可以从载人到近地轨道的需求中解脱出来,瞄准更远的地方,也许会像金星那么远。

在金星大气中发现磷化氢气体(现在有点争议)激起了人们对可能前往金星执行 探索 任务的兴奋之情,磷化氢气体的发现说明可能存在微生物生命。不过,这颗从太阳向外数的第二颗行星的环境非常极端,即便是登陆时间最长的苏联“金星13号”探测器也只能发送2小时7分钟的数据。金星表面平均温度为464 ,大气中充满腐蚀性极强的硫酸飞沫,表面大气压力约为地球的90倍。尽管如此,科学家仍然视金星为我们地球的“姐妹”。

当然,金星和地球的大小和质量非常接近。还有证据表明,两颗行星早期的情况也类似:30亿年前,金星可能像地球一样有着巨大的海洋,因此也许还有生命。那么,是什么灾难性事件导致金星上没有水了呢?行星科学家很想知道,因为它可能会告诉我们,随着气候变化,我们的命运如何。

为了解决这个问题以及金星的其他谜题,我们需要几台能力强大的机器人登陆器。那么,我们能造出可以在如此恶劣的环境中度过几个月甚至几年而非几个小时的机器(配备仪表、通信设备且具有可控性和机动性的设备)吗?

答案是:能。自20世纪60年代苏联开始向金星发射金星系列登陆器以来,材料技术取得了很大进步,足以确保未来登陆器的外壳和机械结构能够维持数月。不过,那些脆弱的电子产品呢?目前的硅基系统在金星环境下坚持不了一天。(当然,我们指的是地球日。金星的一天是243个地球日。)即使加上主动式冷却系统,也无法多坚持24小时。

解决办法是将碳和硅这两种储量丰富的元素以1:1的比例结合在一起,制成一种叫碳化硅(SiC)的半导体。碳化硅可以承受极高的温度,并且可在高温下正常工作。NASA格伦研究中心的科学家已经让碳化硅电路在500 的温度下运行了一年多,这证明它们不仅可以承受高温,而且可以在金星登陆器需要的寿命周期内持续运行。

碳化硅已经在太阳能逆变器、电动 汽车 电机驱动电子设备和先进的智能电网开关设备等动力电子领域崭露头角,但是,制造碳化硅电路使其能够控制在金星严酷的环境下运行的探测器并将数据发送回地球,将是对这种材料的极限测试。如果成功,我们将不仅能在太阳系最不宜居的地点之一建立起一个移动前哨站,还将深入了解如何将无线传感器用在地球上从未应用过的地方,例如喷气式发动机和天然气涡轮机的叶片上、深井钻机的钻头和高温高压工业制造工艺的主机内部等。在这些地方放置电子设备有助于降低设备的 *** 作和维护成本,同时改善工业环境中仪器和人员的表现和安全性。

事实上,我们团队(成员来自斯德哥尔摩瑞典皇家理工学院和费耶特维尔阿肯色大学)相信碳化硅电路可以帮助我们实现这个目标,甚至走得更远,用于我们还没有想到的应用领域。

碳化硅并不是一种新材料。 1895年,爱德华•古德里奇•艾奇逊实现了碳化硅的大规模生产。在这位美国化学家试图制造人造钻石的实验中产生了碳化硅晶体。1906年,亨利•哈里森•蔡斯•邓伍迪发明了碳化硅无线电探测器,这种化合物首次成功用作电子材料。直到今天,它仍被认为是第一款商用半导体器件。

不过,大尺寸的碳化硅晶体很难以可重复的方式制造,直到20世纪90年代末,工程师们才发明了能够使晶体很好地生长并用于制造功率晶体管的设备。这些最初的碳化硅晶圆直径只有30毫米,但随着工业的发展,已经慢慢实现了50毫米、75毫米、100毫米、150毫米和现在200毫米的晶圆直径,这使设备变得更加经济。在过去20年里,伴随稳健的研究进步,现在碳化硅功率半导体器件已可以商业化采购。

作为一种半导体材料,碳化硅具有一些非常吸引人的特性。首先,它的临界电场强度几乎是硅的10倍。临界电场强度基本上相当于物质分解的临界点,在该临界点,物质会开始不受控制地控导电,有时还会导致爆炸。因此,对比碳化硅器件和同尺寸硅器件,前者可以处理的电压是后者的10倍。换句话说,如果两根晶体管处理的电压相同,碳化硅器件的尺寸可能要小得多。这种尺寸上的差异可转化为功耗优势。在相同的“击穿电压”(例如1200伏)下,碳化硅晶体管的“导通”电阻是硅晶体管的1/200到1/400,因此其功率损耗更低。尺寸更小的晶体管还可以在功率转换器中实现更高的开关频率,这意味着可以制造更小、更轻、更便宜的电容器和电感器。

碳化硅第二个令人惊讶的特性是热导率:碳化硅因导电而升温时,可以迅速排出热量,延长器件的寿命。实际上,在宽带隙半导体中,碳化硅的热导率仅次于金刚石。借助这一属性,我们可以将大功率碳化硅晶体管连接到更低功耗的硅元件所使用的相同大小的散热器上,并且仍然可以得到一个功能齐全、经久耐用的设备。

第三个特性与在金星上运行最为相关,即在室温下碳化硅的本征电荷载流子浓度非常低。本征载流子浓度表明了热能使多少电荷载流子导电。(向半导体掺入另一种元素的原子可以增加可用载流子,但是,本征浓度表示的是没有掺杂的情况下的浓度。)你可能认为,这里的低值(特别是比硅的值低)是一件坏事,但如果想在高温下工作,情况就不是这样了。

原因如下:温度上升时,作为半导体的硅停止工作并不是因为它发生熔化、燃烧或任何剧烈变化。相反,晶体管开始充满热产生的电荷载流子。热量使一些电子有足够的能量从价带(它们在价带中与原子结合)沸腾出来,进入导带,留下带正电的空穴。分离出来的电子和空穴有助于传导。在中等温度下(对硅来说是250 到300 ),这只会使晶体管漏电并产生噪声,但在更高的温度下,本征载流子浓度超过了掺杂所能提供的载流子数量,晶体管就会像卡在“开”位置的开关一样再也无法关闭了。

相比之下,碳化硅具有更宽的带隙和更少的本征载流子,在“晶体管泛洪”前具有更大的温度净空,使其能够在800 C以上继续开关切换。

在这些特性的共同作用下,相比硅而言,碳化硅能够在更高的电压、功率和温度下工作。此外,即使在硅能够工作的温度下,碳化硅的性能也往往更优,因为碳化硅器件可以以更高的频率和更低的损耗完成开关切换。综上,我们就有了更高效、更结实耐用的器件,以及体积更小、重量更轻且能够在金星环境中运行的电路和系统。

虽然未来的金星登陆器需要一部分高压功率晶体管, 但它的大部分电路(在处理器、传感器和无线电中)需要低压晶体管。相较于硅,针对碳化硅的开发更少,但由于存在封装问题,我们已经开始了研发。

随着分立碳化硅功率器件的商业化应用,工程师们认识到,有必要降低费电的不必要寄生电阻、电感和电容。一种方法是通过先进的封装方式,将控制、驱动和保护电路与功率器件更好地集成在一起。在硅电力电子设备中,这些电路位于印刷电路板(PCB)上,但在碳化硅功率晶体管所能达到的较高频率下,印刷电路板的寄生效应可能过大,会导致噪声过大。将这些电路与功率器件封装甚至集成在一起可以消除噪声。不过后一种办法也意味着要用碳化硅制作这些电路。

出于多方面的原因,在室温下,碳化硅并不是低压微电子设备的自然选择。也许最重要的原因是电压不可能真的一直那么低,所以功耗也不可能一直很低。硅的带隙较小,因此我们可以用1伏的电压来驱动微电子设备,但是碳化硅的带隙几乎是硅的3倍。因此,推动电流通过晶体管所需要的最低电压(即阈值电压)也较大。我们通常会使用15伏电压来给碳化硅“低压”微电子设备供电。

20多年来,世界各国的研究人员都在尝试制造碳化硅低压微电子设备,但最初的成果也很有限。不过,近10年来,我们大学以及科锐、弗劳恩霍夫集成系统和设备技术研究所、普渡大学、NASA格伦研究中心、马里兰大学和英国雷神公司的研究人员取得了一些突破。

栅极驱动器是阿肯色团队最早制造的主要微电子电路之一,它通过输入端或栅极直接控制功率晶体管。目前我们已经开发了这种电路的几个版本,它可以与功率器件一起封装(甚至可以置于功率器件的上方),并在与金星一样的温度下进行了测试。这种电路及其后来的版本能够非常精确地控制功率器件,最大限度地提高效率,同时尽量减少电磁干扰。其中最大的挑战是设计能够适应不断变化的环境,甚至能够考虑老化影响的设备,因为在金星恶劣的环境中,设备必然会老化。

栅极驱动器很重要,但在希望 探索 其他行星的科学家看来,无线电可能才是最重要的系统。 毕竟,如果无法把数据发回地球,将一堆科学仪器送到另一个星球就没有意义。

对未来的行星 探索 任务来说,紧凑且结实耐用的无线电系统可能更为关键,因为我们可以用探测车携带数据,取代这些机器里成千上万根点对点线路中的一部分。取消电线,采用无线指挥和控制可以大大减轻重量,这对去往金星的4 000万公里旅行至关重要。

最近,我们的大部分工作都集中在设计和测试碳化硅行星际无线电收发器元件上。如果在地球上运行5G无线电,任何人都不会首选碳化硅。一方面,在室温下,它的电荷载流子迁移率低于硅,部分迁移率设定了半导体可以放大的频率上限。不过,在金星的表面温度下,硅根本无法工作,因此,让碳化硅来适应这项任务是明智的。

碳化硅在无线电频率方面确实有一个优点。载流子的稀少意味着用这种材料制成的器件的寄生电容较低。换言之,周围很少有电荷,因此这些电荷不太可能以降低设备性能的方式相互作用。

我们研发的收发器架构称为中低频外差(low-intermediate-frequency hete-rodyne,在希腊语中,“hetero”的意思是“不同的”,“dyne”的意思是“力量”)。为了解释它的含义,我们可以看看一个通过系统的接收端进入的输入信号。天线发出的无线电信号会被低噪放大器增强,然后馈送给混频器。混频器会将收到的信号与靠近该信号载波频率的另一个频率结合起来。这种混频产生了两个新的中频信号,一个比载波高,一个比载波低。然后低通滤波器会消除频率较高的信号。剩余的中频(更适合加工)信号会被放大,然后利用模数转换器进行数字化,将产生的比特(代表接收到的信号)传送给数字处理单元。

瑞典皇家理工学院开发的碳化硅双极结型晶体管(BJT)技术的高频性能决定了具备所有这些功能的射频电路的实现方式。这项技术给我们带来了制造一台发送和接收59兆赫信号的收发器所需要的基本射频电路。59兆赫信号是晶体管的高频限制和电路的无源元件限制之间的差额,后者在较低的频率下受到的限制更大。(这个频率大致在金星登陆器使用的80兆赫范围内。现代的金星 探索 任务很可能会首先将其数据发送至一颗绕金星运行的卫星,然后利用NASA的深空频率将数据传回地球。)

收发器的真正关键在于混频器,它能将59兆赫的信号向下转换为500千赫的中频。我们的混频器的核心是一个碳化硅双极结型晶体管,它会将传入的59兆赫射频信号和59.5兆赫信号都作为其输入。来自晶体管的集电极端的输出信号与电容器和电阻器(均能承受500 高温)组成的网络相连,滤除高频,只留下500千赫的中频。

与混频器之后的低频模拟和数字电路相比,射频电路在各个研发阶段都带来了挑战,例如,缺少准确的晶体管模型、匹配阻抗以确保大部分信号通过的问题,以及电阻器、电容器、电感器和印刷电路板的可靠性等。

此外,其中的印刷电路板也与我们常见的印刷电路板不同。从手持设备到高端服务器,无处不在的FR-4电路板在金星条件下会快速下垂并解体。因此,我们采用的是“低温共烧陶瓷板”。芯片通过金丝而非铝线连接到这块坚硬的电路板上,因为铝很快就会软化。我们用银互连片(有的镀了钛)将元件连接到电路中,没有使用铜线的原因是铜线会从印刷电路板上脱落。电路板上的电感器是金制螺旋形。(因此这些电路非常昂贵。)

虽然混频器至关重要, 但未来的金星探测器需要的远不止这些。到目前为止,我们已经在阿肯色大学和瑞典皇家理工学院设计、制造和测试了大约40种在500 温度下工作的不同电路。这些电路包括收发器的其他射频和模拟部分,以及处理来自收发器和未来行星科学传感器的数据所需的许多数字电路。其中一些电路是许多工程师所熟悉的,例如555定时器、8位模数转换器和数模转换器、锁相环电路和布尔逻辑电路库。由于这些都是在大学小批量制造的零件,所以尚未开展长期测试。我们实验室最长在高温下进行了为期一两周的运行。我们也受到了其他小组的扩展实验的鼓舞,这些实验表明,我们的电路和设备可以运行更长时间。

引人注目的是,NASA格伦研究中心最近报告称,碳化硅集成电路(每块芯片上有近200个晶体管)在该中心的金星环境室中运行了整整60天。在这间环境室内,晶体管承受了9.3兆帕的压强、460 的高温和金星特有的腐蚀性大气。这些晶体管均没有受损或失效,这表明如果可以更长时间处于该环境室内,它们可以继续坚持更久。

我们还有很多工作要做。我们需要把重点放在集成已开发的各种电路和提高工作电路的产量上,还必须开发更多的电路,并证明它们能够在金星表面温度下共同工作数月甚至数年且符合稳定性需求。要在喷气式和天然气涡轮机等装置中实现碳化硅无线电和其他低功率电路的商业应用,最后一点尤为重要。如果投入足够的精力并优先处理,不用几十年,这些可能几年后就能实现。

碳化硅电路能为未来的金星 探索 任务做好准备吗?我们有理由说,没有它们, 探索 任务就准备不好。

作者:Alan Mantooth、Carl-Mikael Zetterling、Ana Rusu

作者 cbjchxh

转载于百度贴吧-航天吧

原始资料来源 卫星百科-sat.huijiwiki.com

经过4个月的平静巡航,金星9号飞船率先接近目标。1975年10月15日,金星9号在遭遇金星前一周进行了13.5米/秒的航向修正,以微调其轨迹。随后,轨道飞行器将着陆器的电池充满电,并将其内部温度提前至-10 C,然后释放了下降舱。自己前往金星白天面。

(上图显示了金星接近时的计划流程。首先,着陆器分离,然后轨道器进行一次偏转 *** 作,以便在着陆器到达之前进入轨道。轨道飞行器将记录来自着陆器的数据,以便随后传输回地球)

不久之后,轨道器按计划进行了247.3m/s的偏转机动,以调整其航向到金星的另一侧。10月22日,当它仍在加速接近金星时,金星9号轨道飞行器启动KTDU-425A发动机,进行了922.7m/s的刹车机动,以34.17 的倾角进入绕金星1500 111700公里的初始轨道,成为首个进入绕金星轨道的航天器。

入轨后,轨道飞行器开始接收并记录着陆器的数据。

10月22日3时,金星9号着陆器以每秒10.7公里的速度以及与当地水平面成20.5 角撞击金星大气层。撞击大约14秒后,载荷从峰值约170g减轻到只有2g。着陆器在65公里的高度部署了一个2.8米的减速伞。

然后,球形d壳与下半部分裂开,同时展开一个更大的4.4米金属降落伞。11秒后,在60至62公里的高度,速度降到每秒50米,d壳上半部分释放了着陆器,着陆器随后部署了三个4.3米的降落伞。着陆器在下降过程中继续传输数据,最后在50公里(是的,50公里 )的高度上松开降落伞,自由降落到地面。

金星9号最终于5:13在北纬31.01 ,东经291.64 的金星表面着陆。它处在被称为β区的高地东北部,比行星定义的“海平面”高出约2500米。登陆器立即开始利用其各种仪器进行测量,并将测量结果传送给头顶远处的轨道飞行器。

结果显示,当地表面压力为85巴,温度为455 ,风速仅为每秒0.4至0.7米。机上光度计读数显示,着陆时掀起了一团尘土,但很快就散去了。

登陆器的远摄仪立即开始对周围环境进行连续扫描,传输的数据中夹杂着其他数据。令人失望的是,其中一个远摄仪的镜头未能按计划d出 ,但另一个却按原计划返回数据。

结果表明,当太阳在地平线以上54 时,有充足的光线可用于成像。1972年,金星8号遇到的更阴暗的情况是在太阳离地平线只有5度的时候测量的。因此金星9号最终证明泛光灯不是必须的,只要着陆器着陆在金星的白天面就好。

从提供地平线视野的图像和着陆器上的倾斜计进行的测量显示,金星9号降落在一个坡度为15 到20 的山坡上,着陆器本身由于不平的表面而又倾斜了10 到15 。

金星9号着陆器如何在金星表面着陆的示意图。

着陆器继续从表面发射信号,直到着陆后53分钟,着陆器内部温度达到60 C时,轨道器远离了它。然后,轨道器转向地球,将记录的着陆器数据传送给焦急等待中的苏联科学家和工程师。

金星9号从金星表面返回的全景图。尽管其中一个远摄仪出了问题,着陆器的任务仍然是一个巨大的成功。

当金星9号轨道器已经在轨运行时,它的姊妹——金星10号正快速接近金星,以重复其前任的壮举。1975年10月18日,金星10号进行了9.7m/s的最后航向修正,5天后释放了它的下降舱。然后轨道器进行了242.2m/s的偏转燃烧,使自己进入环绕金星的轨道。

10月25日,金星10号轨道器执行了976.5m/s的刹车机动,以29.50 的倾角进入初始1400 11.4万公里的轨道。

金星10号最终于5时17分在北纬15.42 ,东经291.51 着陆。着陆点在距离金星9号着陆点南面约2200公里。探测器发现大气表面状况与前一次着陆地点相似:大气压力为91巴,温度为464 ,风速为每秒0.8至1.3米。

不幸的是,金星10号着陆器经历了和它的姐妹一样的失败,其中一个远摄仪的盖子在着陆后未能d出 。另一个的远摄仪确实起作用了,并传回了一系列全景图,显示了新着陆点的一种截然不同的地形类型。

着陆器继续发射数据,直到65分钟后,轨道器离开。也就是说,金星10号着陆器的工作时间超过了65分钟。

金星9号着陆器返回的图像显示了一个充满棱角的岩石的景观,几乎没有灰尘或侵蚀的迹象。很明显,这是一个地质活跃的年轻山地。对岩石密度和成分的测量表明,它们是一种玄武岩,是地球上最常见的岩石类型。

金星10号着陆器拍摄的照片则显示,着陆器降落在起伏的平原上,基岩露出地面,地面上可见风化颗粒物。着陆器本身落在一块3米长的板上,使着陆器向后倾斜了8度。尽管对现有岩石的分析表明,玄武岩成分的反照率约为0.06,与金星9号观测到的相似,但这显然是一个更古老且被侵蚀的景观。

金星轨道器继续从上面研究金星。金星9号最终进入周期48小时18分、倾角34.15 的轨道,将轨道调整到1510 12200公里。它开始对金星进行长期研究。金星10号轨道器则进入了1620 113900公里的轨道,倾角为29.5 ,周期为49小时23分钟。

两个轨道飞行器都继续对金星进行观测,直到进入轨道大约三个月后,发射器故障使它们两个都无法再进行观测。

两个任务于1976年3月26日正式宣布完成。虽然金星9号和10号的运行时间可能不如某些人所希望的那么久,但它们提供了对金星及其周围环境的第一次长期观测,而不是美国和苏联先前执行的金星飞行任务所提供的简短飞掠快照。

结合登陆器的成就,金星9号和10号任务显然是苏联执行过的最成功的行星探测任务。它提供了有关我们姐妹星球的宝贵数据,也领先了美国海盗1号实现了两个 历史 第一。

两个“第一”是:

第一颗成功的环绕另一颗行星的轨道器、第一个传回另一颗行星表面图像的着陆器。

金星10号轨道器绘制的金星表面一小部分的图像

金星9号轨道器返回图片显示了金星在紫外光和紫外线下的云层。

关于昨天的金星9号50公里自由下落问题

我找到了一个航天史专家的文章,里面是这样说的:

At 3:58 UT on October 22, the Venera 9 lander hit the atmosphere of Venus at a speed of 10.7 kilometers per second at an angle of 20.5 to the local horizontal. About 14 seconds later, the loads had slackened from a peak of around 170 G to only 2 G and a 2.8 meter drogue chute was deployed at an altitude of 65 kilometers. The spherical aeroshell then split with the lower half allowed to drop away at the same time a larger 4.4 meter metallic parachute was deployed. After 11 seconds with the speed now down to 50 meters per second at an altitude of 60 to 62 kilometers, the upper half of the aeroshell released the lander which then deployed a trio of 4.3-meter parachutes. The lander continued transmitting data as it descended and finally cut its parachutes loose at an altitude of 50 kilometers to freefall the rest of the way to the surface.

最后一句话很关键:“The lander continued transmitting data as it descended and finally cut its parachutes loose at an altitude of 50 kilometers to freefall the rest of the way to the surface.”,翻译过来就是:“着陆器在下降过程中继续传输数据,最后在50公里的高度上切开降落伞,自由降落到地面。”

并且很迷的是,按照文章说法,a trio of 4.3-meter parachutes在60公里高度就展开,之后的自由落体就没有降落伞可用了,所以我极其怀疑作者对于高度有什么误解。

文章链接:https://www.drewexmachina.com/2015/10/22/venera-9-and-10-to-venus/

来讲讲金星11号、12号。

金星9、10号的大部分成功,已经证明了4V-1型号探测器的优越性。拉沃契金科研生产联合体的工程师们在高兴之余,开始了对上两次出现问题的地方进行修复,以求能拍摄更多金星表面的照片,并让着陆器在表面工作更久时间。

相比苏联人,美国人在金星探测上就像只青蛙, 苏联戳它一下,它就动一下。不戳就不动。比如苏联连续5、6次发射失败了,美国人就发一个水手2号飞掠器,任务成功。之后苏联终于摆脱了失败的诅咒,金星4号第一次成功了,美国就发一个水手5号,又一次成功。现在,苏联的金星9、10号实现第一次环绕金星和第一次在表面拍照了,美国人就在1978年进行了两个任务:金星-先锋1号和2号,1号瞄准入轨,2号瞄准着陆。

1978年5月20日,金星-先锋1号发射成功,1980年7月插入金星轨道。

1978年8月8日,金星-先锋2号发射成功。它携带着一个大的和三个小的探测器,它们分离后从不同的位置穿透金星大气层。虽然只能做到撞击金星表面,但也传回了有用的数据。

在美国人“摸熊过河”时,苏联决定在1978年金星窗口即将关闭时再发射两个金星探测器。这一次恐怕是受了美国人的刺激。因为当时的金星转移条件并不好——根据轨道计算,这个发射窗口并不是绕金星轨道飞行的好机会,因为这些飞行器到达时的动能将是金星10号的三倍。

为了降低减速带来的额外燃料消耗,苏联工程师决定不再采用轨道器-着陆器方案,而将轨道器变为飞行平台。

飞行平台首先与着陆器分离,然后沿着双曲线轨道飞掠金星。在指定位置附近,着陆器的信号能让飞行平台收到,飞行平台再将信号传回地球。

飞行平台上装有为深空和金星飞越而准备的仪器:

(1)30-166nm极紫外光谱仪

(2)复合等离子体光谱仪

(3)KONUSγ射线暴探测器

(4)SNEGγ射线爆发探测器

(5)磁强计

(6)4个半导体计数器

(7)2个气体放电计数器

(8)4个闪烁计数器

(9)半球形质子望远镜

可见,飞行平台也是为了空间观测而设计的。它在飞掠金星后还将继续执行科研任务。

(当年的邮票)

由于飞行平台结构与金星9、10号一致,在飞行平台上,工程师们不用下太多功夫。真正的大头还是在着陆器上。

着陆器的基本设计也类似于金星9号和金星10号:一个球形机身,由一系列支柱安装在环形着陆平台上。顶部有一个盘式气动制动器和一个圆柱形塔架。

着陆器装有全景彩色成像系统。其他仪器包括测量金星大气成分的气相色谱仪、研究散射太阳辐射和土壤成分的仪器、土壤穿透器、温度、压力和风传感器、加速计和设计用于测量大气放电的Groza装置。

外部大球将整个着陆器包起来,它由两种材料组成:KG-25是一种高温聚氨酯泡沫,PTKV-260是一种成分未知的高温隔热罩(可能是蜂窝复合材料,但现在已经不为外人所知)。

为了给地面实验留出更多空间,降落伞系统被简化为一个飞行导引伞、一个在云层底部(49公里)切断的单层下降伞、一个最后用的超音速刹车伞。

具体来说,下降舱以及内部的着陆器包括了研究云、大气和金星表面的实验:

(1)背散射浊度计

(2)质谱计

(3)气相色谱仪

(4)X射线荧光光谱仪

(5)360 扫描光度计

(6)光谱仪(430-1170 nm)

(7)麦克风/风速计

(8)千赫兹级无线电传感器

(9)4个温度计

(10)3个气压计

(11)加速度计

(12)PROP-V贯入仪

(13)土壤分析装置

(14)2台彩色摄像机

这一次的4V-1有了许多新仪器。比如,安装在着陆环上的土壤取样分析装置(即图中的soil drill absent)

它会在着陆点钻探取样,并把土壤样品送到分析室来分析成分。

又比如质谱仪:

它有一个复杂的一米长的进气系统,以避免像金星9号的质谱仪那样被云层物质污染。它使用了一个在极短时间内打开大面积区域的进气阀,将云层物质吸入Mass analyzer中。并且,不到远低于云层和次云霾层处,它不会激活。

金星9、10号的光度结果表明,金星白天面的光很强,因此不需要探照灯,所以在新的4V-1中就删去了探照灯。

另外,金星9、10号的一大遗憾就是相机的镜头盖没有完全打开。为此,工程师们想了各种办法,最终使用了火工品这一手段。也就是,在着陆后,镜头盖会被炸药炸开,而不是像原来那样用d簧机构d出来。在地面试验中,这一镜头盖释放机构的表现很好。

下降舱还携带了任务纪念徽章——和上次的任务是一样的。

金星11号于世界时1978年9月9日03:25:39发射升空。在9月16日和12月17日两次中途修正后,下降舱于1978年12月23日与其飞行平台分离。

12月23日,着陆器释放后,飞行平台继续沿日心轨道经过金星。1978年12月25日,在大约34000公里的高度上,飞行平台与金星的距离最近。这个飞行平台充当了着陆器95分钟的数据中继,直到它飞出着陆器视野范围。

12月25日,着陆器以11.2公里/秒的速度进入了金星的夜间大气层。在下降过程中,它先采用空气动力制动,然后是降落伞制动,最后是大气制动。随着大气层深度的增加,飞船从50米/秒减速到8米/秒的着陆速度。

最终,它于12月25日03时24分在地面软着陆,降落总时间约为1小时,没有激起尘埃。着陆点为南纬14 ,东经299 。信息按照计划被传输到飞行平台上。

有时,成功是那么的索然无味……

(未完待续)


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