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Dieser winzige Chip könnte helfen, die NASA nach Alpha Centauri zu bringen

Dieser winzige Chip könnte helfen, die NASA nach Alpha Centauri zu bringen

Anfang dieses Jahres kündigte eine Gruppe von Wissenschaftlern (einschließlich des Astrophysikers Stephen Hawking) einen Durchbruchplan an, um ein Nano-Raumschiff nach Alpha Centauri zu bringen.

Das größte Problem für das Team? Stellen Sie sicher, dass das winzige Fahrzeug die Strahlung überlebt hat. Die Forscher möchten dem Chip die Fähigkeit geben, das Handwerk auf dem Chip zu heilen. Theoretisch würde sich der Chip im Fahrzeug alle paar Jahre ausschalten. Die Transistorheizung würde dann alle durch Strahlung verursachten Effekte beheben.

Sobald der Chip verheilt ist, kann er wieder hochfahren.

So weit hergeholt es auch klingt, das NASA-Teammitglied Jin-Woo Han sagte, die Technologie existiere:

"On-Chip-Heilung gibt es schon seit vielen, vielen Jahren."

Ähnliche Projekte begannen in den 1990er Jahren mit einem Team in Cork, Irland. Sie fanden heraus, dass die Heizung Strahlungssensoren "heilen" kann. Eine andere Studie von Macronix aus Taiwan ergab eine hitzeinduzierte Heilung des Systemgedächtnisses. Jetzt geht es nur noch darum, mit Strahlung zu testen.

[Bildquelle: Pixabay]

Die NASA arbeitet bei dem Projekt mit dem Korea Institute of Science and Technology (KAIST) zusammen. Die Teams verwenden für das Projekt einen experimentellen KAIST-Nanodrahttransistor. Das Gate - die Elektrode, die den Strom durch den Kanal steuert - umhüllt den Nanodraht. Durch Hinzufügen eines Oberflächenkontakts zum Gate kann mehr Strom durchgelassen werden. Der Strom erwärmt das Gate und die umgebenden Kanäle und fixiert die Strahlungseffekte.

Das Team muss für ein so großes Problem klein denken, aber die Nanodrahttransistoren scheinen perfekt für diesen Job zu sein.

"Die typische Größe für [Transistorabmessungen auf] Chips für Raumfahrzeuganwendungen beträgt etwa 500 Nanometer", sagte Yang-Kyu Choi, Teamleiter von KAIST. "Wenn Sie Feature-Größen von 500 Nanometern durch Feature-Größen von 20 Nanometern ersetzen können, können die Chipgröße und das Gewicht reduziert werden."

Beim Testen stellte das Team fest, dass der Heizprozess den Flash-Speicher bis zu 10.000 Mal und den DRAM-Speicher bis zu 10 ^ 12 Mal wiederherstellt.

Für das Team schien diese Antwort am realisierbarsten zu sein. Eine alternative Option bestand darin, einen Pfad mit weniger kosmischer Strahlenexposition zu erstellen. Dies verzögert die Reise jedoch um Jahre. Eine andere Möglichkeit wäre, die Elektronik irgendwie abzuschirmen. Wenn das Team zusätzliches Gewicht hinzufügte, konnte es nicht mit den in den ursprünglichen Bauplänen erwarteten Geschwindigkeiten fahren.

StarChip misst nur etwa einen Zentimeter, aber Wissenschaftler haben große Hoffnungen darauf. Das winzige Gerät würde Teil einer Flotte von StarChips sein, um nach Alpha Centauri zu reisen, das 4,37 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Es könnte auch einen vorbeifliegenden Proxima b enthalten - diesen erdgroßen Exoplaneten, über den alle ausgeflippt sind, weil er sich in einer bewohnbaren Zone seines Wirtssterns befindet.

Das Team hofft, dass diese Nanobots 15 bis 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreichen. Nach ihrer 20- bis 30-jährigen Reise wird es weitere vier Jahre dauern, bis die Informationen an das erdgebundene Team zurückgesendet werden.

Photonentriebwerke, eine Atombatterie, eine schützende Kupferbeschichtung und leichte Segel ergänzen den StarChip.

Der StarChip ist das Ergebnis der Breakthrough Initiatives, eines 2015 gegründeten Programms, das vom Milliardär Yuri Milner mit dem alleinigen Ziel gegründet wurde, ein Leben außerhalb der Erde zu finden. Das facettenreiche Programm umfasst mehrere Projekte, vom Hören fremden Lebens mit expansiver Funktechnologie bis zum StarChip selbst.

Die Starshot-Teams präsentierten die Forschungsergebnisse während des International Electron Devices Meeting in San Francisco.

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