Nuovi transistor per esplorare le condizioni estreme di Europa, luna di Giove

Sotto la calotta ghiacciata di Europa si trova un oceano, ma la superficie è esposta a radiazioni e temperature fino a 180 gradi sottozero

Europa non è solo una delle tante lune di Giove. È anche uno dei luoghi più promettenti del Sistema solare dove cercare una qualche forma di vita extraterrestre. Sotto una calotta di ghiaccio spessa 10 chilometri, infatti, si trova un oceano che potrebbe sostenere la vita.

Ma con una temperatura superficiale che può raggiungere i 180 C° sottozero e i livelli estremi di radiazioni, è anche uno dei luoghi più inospitali del Sistema solare.

Nei prossimi anni l’esplorazione di Europa potrebbe essere possibile grazie a nuove applicazioni della tecnologia dei transistor silicio-germanio (SiGe).

Presentata durante la conferenza Nuclear and Space Radiation Effects dell’Institute of Electrical and Electronics Engineers, questa ipotesi è stata formulata dagli scienziati della Georgia Tech e della School of Electrical and Computer Engineering (ECE).

Il team, guidato da John D. Cressler, ha ipotizzato che dei transistor bipolari a eterogiunzione silicio-germanio possano superare gli ostacoli presenti sul corpo celeste. “Questi dispositivi – afferma Cressler – possono resistere a condizioni estreme grazie al modo in cui sono stati realizzati, senza necessitare modifiche alla tecnologia di base”.

Nell’ambito del programma Nasa Concepts for Ocean Worlds Life Detection Technology (COLDTech), gli esperti mirano a progettare l’infrastruttura elettronica necessaria per le prossime missioni di superficie su Europa.

L’Agenzia spaziale prevede di lanciare nel 2024 l’Europa Clipper, un veicolo spaziale orbitante che mapperà gli oceani di Europa e invierà un lander per esplorare la massa d’acqua.

I transistor SiGe possono mantenere le prestazioni anche in caso di esposizione a radiazioni estreme, mentre a temperature più fredde le proprietà migliorano significativamente. Per testarne le capacità, gli scienziati hanno utilizzato Dynamitron, un macchinario del Jet Propulsion Laboratory che spara elettroni ad alto flusso a temperature molto basse. I transistor sono stati esposti a correnti di un milione di Volt e temperature di -160 C°.

“Nei prossimi due anni – afferma Cressler – cercheremo di sviluppare circuiti SiGe che possano essere utilizzati sul satellite di Giove. L’aspetto interessante di questa ricerca è che questi dispositivi potrebbero essere poi impiegati nella maggior parte degli ambienti spaziali. Speriamo che il nostro lavoro possa aprire nuovi orizzonti innovativi e consentire nuove applicazioni”.