美国国家航空航天局和韩国科学技术研究所12月初在旧金山国际电子设备会议上公布最新研究成果,其研发的自愈型芯片可以在受到辐射损伤之后进行修复,这一技术为星际航天器提供了支持。研究人员试图制造将以超高速驶入太空的芯片大小的航天器,可在30年左右的时间内抵达邻近星系。美国电气电子工程师协会表示,美国国家航空航天局与韩国科学技术研究所合作研发由单个硅芯片制成的微型航天器,将加速星际探索时代的进程。Inverse网站将此项技术突破描述为“一款可用于开发特殊硅芯片的晶体管,使硅芯片在辐射受损后能自行修复”。
星际探索存在的问题
实现星际探索并不容易,宇宙深处充斥着来自其它恒星和行星强烈的辐射和快速的温度波动。ChipSat等纳米级航天器,由太阳能电池和印刷电路板中的功能性模块组成,当航天器进入深空,存在辐射损伤和老化问题的高风险。微控制器、传感器和通信系统等多数功能性模块都是以半导体为基础的芯片。在“旅行者1”号探测器、“旅行者2”号探测器、“先驱者10”号航天器、“先驱者11”号航天器和“新视野”号航天器的五次星际探索中,只有“旅行者1”号进入了星际空间。
▲“旅行者1”号访友之旅
自愈型硅芯片
美国电气电子工程师协会表示,由于在太空中会受到高能量辐射的影响,若在太空中使用一个普通的硅芯片20年,时间过久。报告称研究人员设想让那些装置暴露在充斥着损害的环境中,之后再给晶体管添加一种额外的触点,利用这个触点进行加热并修复设备。
辐射损坏的闪存在经过加热之后,可以恢复一万多次,而动态内存可以恢复约一万亿次。执行一趟星际任务的时间长达几十年,所以这样的恢复技术是至关重要的。
硅芯片宇宙飞船
研究人员计划为可执行深空任务的纳米级航天器研制可持续性电子设备。目前已经验证了可持续性的空中自我修复航空电子设备。如果硅芯片被用作航天器,其飞行速度会达到五分之一光速,在20年内就能抵达最近的星系,比传统航天器的速度快100倍。
来源:国防科技要闻
微信:ciss-yuanqijian
长按二维码,关注我们
赛思库,航天军工领域元器件第一搜索引擎
投稿邮箱:zhangjinhui@cisscool.com