StarChip – “космічний корабель” у вигляді чіпа (відео)

Розрахунки показують, що крихітний космічний “корабель” StarChip у вигляді чіпа з “сонячним вітрилом”, розігнаний до швидкості в одну п’яту від швидкості світла, здатний подолати цю відстань всього за 20 років.

Дана ідея належить відомому вченому-фізику Стівену Хокінгу, який за підтримки російського мільйонера Юрія Мільнера збирається втілити її в життя. Ідея проекту “Breakthrough Starshot” полягає в тому, щоб розігнати невеликий кремнієвий StarChip до потрібної швидкості за допомогою світла лазера, що б’є з поверхні Землі. І нещодавно до даного проекту для вирішення ряду проблем різного плану були залучені фахівці НАСА і деяких наукових установ.

Фахівці НАСА і вчені з корейського Інституту науки і передових технологій (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) займаються пошуком вирішення однієї з головних проблем, проблеми пом’якшення і захисту чіпа від впливу космічної радіації і низьких температур, яким буде піддаватися чіп StarChip під час польоту в міжзоряному просторі. Технологія прискорення чіпа за допомогою світла лазера вимагає того, щоб сам цей чіп був максимально легким, а це, в свою чергу, означає, що ні про яку додаткової радіаційного захисту мови йти не може.

Рішенням даної проблеми може стати технологія “самозаживления”, запропонована вченими з KAIST. Основою цієї технології є польовий транзистор FinFET, що має структуру з кільцевих затвором з нанопровідники (gate-all-around nanowire transistor, GAA FET), розроблений раніше в стінах інституту KAIST. Особливістю таких транзисторів є те, що при певному режимі роботи струм, що протікає через канал транзистора, може короткочасно розігріти його структуру до температури близько 900 градусів Цельсія. Знаходження при такій температурі протягом 10 наносекунд не встигає зруйнувати структуру самого транзистора, але цього часу достатньо для того, щоб в структурі транзистора зникли навіть сліди деградації, пов’язані з впливом космічної радіації, механічної напруги і часу.

На основі таким “самовідновлюються транзисторів” можна створювати як логічні схеми, так осередки звичайної динамічної або незалежній пам’яті. Саме тому такі транзистори, які мають розмір 20 нанометрів, стануть ідеальним варіантом при виготовленні чіпів, стійких до впливу космічної радіації і інших несприятливих факторів навколишнього середовища.

В даний час технологія самовідновлення транзисторів шляхом короткочасного високотемпературного нагріву була перевірена на трьох різних пристроях, на простому процесорі, на чіпі DRAM-пам’яті і на чіпі флеш-пам’яті. Випробування показали, що структура чіпа флеш-пам’яті може витримати 10 тисяч циклів “самовідновлення”, кількість же циклів у інших типів чіпів менше на порядок і становить 1012.

Природно, що до того моменту, коли “космічний чіп” StarChip зможе бути успішно відправлений в космос, пройде ще чимало часу, які будуть заповнені всілякими дослідженнями і експериментами. Проте, цей варіант є найшвидшим і найреальнішим варіантом знайти придатну для життя планету за межами Сонячної системи. Адже, згідно з думкою Стівена Хокінга, людство зможе безпроблемно існувати на Землі ще не більше 1 тисячі років.