NASA och dess sydkoreanska motsvarighet KAIST har nu gått in i ett samarbete för att utveckla komponenter för kretsar som ska kunna reparera sig själva.
NASA och sydkoreanska Korea Institute of Science and Technology (KAIST) har nu ingått i ett nytt samarbete. Ett av målen är utvecklingen av datorchip och transistorer som ska kunna reparera sig själva under långa rymdfärder.
Detta är något som kan komma väl till hands under projektet som kallas för Starshot Breakthrough. Ett projekt som presenterades tidigare i år av bland annat Stephen Hawking. Starshot Breakthrough går ut på att man vill försöka skicka en hel flotta av små, obemannade rymdsonder för att nå Alpha Centauri. Det solsystem som är närmast vårt eget.
Resan till Alpha Centauri förväntas ta cirka 20 år och är inte riktigt något som dagens rymdfarkoster skulle klara av med en klackspark. Det är dock i planeringsfasen, och förberedelserna pågår för fullt.
Strålning kan ge datorstrul
Under extremt långa resor, såsom till Alpha Centauri, kommer sonderna utsättas för såväl kraftiga temperatursvängningar som stora mängder kosmisk strålning. Just den kosmiska strålningen är en särskilt svår nöt att knäcka. Universum badar i partiklar med mycket hög energi, och här på Jorden skyddas vi till stor del av planetens magnetfält. Utan det skyddet är strålningen farlig för både människor och elektronik.
Alla transistorer har en grundstomme bestående av källa (source), en utgång (drain) och en port (gate). Genom att lägga en spänning över porten går det att styra huruvida en ström ska få passera från källan till utgången. Men om porten träffas av kosmisk strålning kan elektroner slås bort, och transistorn börjar “läcka”.
Transistorer med nanotrådar
En möjlig lösning, utöver att bygga farkoster som är bättre på att blockera strålningen, är så kallade nanotrådstransistorer. Snarare än att ha transistorns port upphöjd över resten av kretsen, vilket är fallet i de felsta moderna kretsar som bygger på FinFET-transistorer, så löper porten i en nanotrådstransistor runt hela transistorn. Genom att leda en ström genom porten värms transistorn upp, elektroner tillförs, och delar som joniserats kan repareras. Processen kan upprepas uppåt 1012 gånger.
Tekniken fungerar i prototypform, och nästa steg är att krympa transistorerna ytterligare. På så sätt kan kretsarna byggas mindre och lättare, och därmed billigare och enklare att skicka ut i rymden. Den första riktiga produktionen förväntas inledas under tidigt 2020-tal.
Samtidigt medger NASA och KAIST att nanotrådstransistorer inte är en optimal lösning i längden, just eftersom det är dyrt och tidskrävande att bygga om transistorns struktur från grunden. Istället hoppas man kunna ta liknande lösningar till klassiska transistorer, exempelvis genom att värma upp dem med små inbyggda värmeelement. Den tekniken är dock fortfarande på ritbordet.
