Космически лъчи смущават работата на смартфоните ни

26 ноември 2018 г., 13:00
391

wk1003mike / Shutterstock 

Под защитното магнитно поле на Земята обикновено няма нужда да се тревожим за ефектите на космическата радиация върху здравето ни – макар да е известно, че тя се отразява върху астронавтите в космоса и дори върху пътниците, летящи със самолет.

Но за жалост не можем да кажем същото за технологичните ни системи – свирепите слънчеви бури могат да навредят на комуникационните мрежи на Земята, а ново проучване демонстрира, че дори нормалните нива на космическа радиация могат да имат разрушителен ефект върху нашите лични устройства.

„Това наистина е голям проблем, който обаче е почти невидим за публиката“ – казва електроинженерът Бхарат Бхува от Университета Вандербилт.

За да измерят какъв е мащабът на проблема, Бхува и екипът му взимат 16-нанометрови компютърни чипове – типът, който се използва в много от съвременните потребителски компютри – и го излагат на неутронен лъч в опит да повторят това, което се случва, когато космическата радиация проникне в атмосферата. 

Когато космическите лъчи се сблъскат с магнитното поле на Земята, те създават каскади от вторични частици. Милиони от тях удрят телата ни всяка секунда и макар да нямат ефект върху нас, те могат да смутят работата на микроелектронните схеми.

По-специално, когато взаимодействат с интегрални схеми, те могат в действителност да изменят или „обърнат“ индивидуални битове данни, съхранявани в паметта – явление, известно като „единична грешка“ (SEU).

През повечето време подобно събитие не създава кой знае какъв проблем. Приложение, което работи на телефона ви може да се бъгне по някакъв начин, създавайки изчислителна грешка, която едва ли ще усетите. 

Но в някои случаи SEU могат да имат драстични и потенциално далечни последствия. През 2003 при подобно „обръщане на бит“ машина за електронно гласуване в Белгия дава на един кандидат в изборите допълнителни 4096 гласа, преди да бъде хваната грешката. 

Още по-тревожно, предполага се, че подобна грешка през 2008 г. е била причината за рязкото приземяване на самолет, при което са ранени една трета от пътниците на борда.

На среща на Американската асоциация за напредък на науката в Бостън преди седмица Бхува обяснява, че с напредъка на технологиите и създаването на все по-малки транзистори, вероятността за грешки по вина на космическите лъчи се увеличава. 

Още повече, че микроелектронните схеми са навсякъде и обществото ни става все по-зависимо от тях.

Какво е решението? За съжаление няма как да се предпазят чиповете от енергетичните частици, тъй като това би означавало повече от 3 метра бетонна преграда. Според Бхува производителите трябва да да проектират системи, които включват три процесора вместо един. В редките случаи, когато два чипа ти казват едно нещо, а един – друго, правото е на страната на мнозинството, а грешката може да се дължи на SEU. Тогава устройствата ще работят по-гладко от всякога. 

Източник: Science Alert

 

Коментари