НАСА построил компьютерный чип, который может выжить на второй планете от солнца
Вы когда-нибудь задумывались, почему все увлекаются поездкой на Марс, но редко есть что сказать о Венере, самой яркой «звезде» в ночном небе? Ну, если вы знаете что-нибудь о второй планете от солнца, вы знаете, что это версия нашей ада. Если вам каким-то образом удалось выдержать температуру поверхности 470 ° C и кипящую кислоту, вы были бы раздавлены под давлением 90 атмосфер. Таким образом, реалистично, вы не смогли бы сделать это живым, и ни один компьютер не мог бы работать, но это может не устоять намного дольше (для компьютеров, а не для людей - не пытайтесь идти на Венеру, когда-либо).
На базовом уровне компьютеры работают, направляя электроны через пути, протравленные в кремнии. Они следуют этим предопределенным путям, потому что движение по этим путям требует меньше энергии. Если бы компьютер находился на поверхности Венеры, у электронов было бы так много энергии, что они могли бы прыгать по желанию, что нарушало бы поток электричества и компьютер.
Источник изображения: НАСА.
Самое длинное время выживания для объекта, созданного человеком на Венере, составило 127 минут в 1981 году, когда там приземлился советский космический корабль «Венера-13». Не умирал в течение двух часов, а сетка первых цветных фотографий поверхности планеты имела огромный успех, тем более, что зонд был рассчитан на жизнь всего за 32 минуты до того, как он был приготовлен, раздавлен и растворен в окрестностях. На этом пути следовало еще три советских космических корабля, но люди не пытались приземлиться на Венере с 1985 года.
Одной из самых серьезных проблем с изучением Венеры является то, что обычные цифровые компьютеры на самом деле не работают. Стандартные кремниевые чипы могут висеть около 250 ° C, но в итоге в системе слишком много энергии, что кремний перестает быть полупроводником - так как электроны могут свободно прыгать за запрещенную зону - и все перестает работать.
К счастью, электроника, основанная на полупроводниковом карбиде кремния (SiC), начала развиваться в течение последних нескольких лет. SiC привлекает интерес к военной и тяжелой промышленности, потому что он может поддерживать очень высокие напряжения и температуры. Эти свойства делают его очень подходящим кандидатом для вычисления на Венере.
Исследователи из Исследовательского центра NASA Glenn, похоже, взломали еще одну большую проблему с высокотемпературными интегральными схемами. Они создали межсоединения - небольшие провода, которые соединяют транзисторы и другие интегрированные компоненты вместе, - которые могут выдержать экстремальные условия на Венере.
Затем исследователи объединили новые межсоединения с SiC-транзисторами для создания керамического упакованного чипа. Затем чип был помещен в GEER - Glenn Extreme Environments Rig, машину, которая может поддерживать температуру и давление, подобные Венере, в течение сотен часов за раз. Чип, простой трехступенчатый генератор, работал на устойчивой 1, 26 МГц в течение 521 часа (21, 7 дня) до того, как GEER нужно было отключить.
По данным NASA Glenn, это первая заявленная демонстрация компьютерного чипа, работающего в условиях, подобных Венере, в течение нескольких недель без помощи сосуда высокого давления, системы охлаждения или других средств защиты.
Источник: Ars Technica