Началась разработка сверхскоростного космического корабля в форме чипа

StarChip - "космический корабль" в виде чипа, который сможет добраться до Альфы Центавра за 20 лет

С учетом нынешнего уровня развития космический технологий для того, чтобы добраться до ближайшей к Солнцу звезды, к Альфе Центавра, потребуется около 18 тысячи лет. Но расчеты показывают, что крошечный космический "корабль" в виде чипа с "солнечным парусом", разогнанный до скорости в одну пятую от скорости света, способен преодолеть это расстояние всего за 20 лет. Данная идея принадлежит известному ученому-физику Стивену Хокингу, который при поддержке российского миллионера Юрия Мильнера собирается воплотить ее в жизнь. Идея проекта "Breakthrough Starshot" заключается в том, чтобы разогнать небольшой кремниевый StarChip до нужной скорости при помощи света лазера, бьющего с поверхности Земли. И недавно к данному проекту для решения ряда проблем различного плана были привлечены специалисты НАСА и некоторых научных учреждений.

Специалисты НАСА и ученые из корейского Института науки и передовых технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) занимаются поиском решения одной из главных проблем, проблемы смягчения и защиты чипа от воздействия космической радиации и низких температур, которым будет подвергаться чип StarChip во время полета в межзвездном пространстве. Технология ускорения чипа при помощи света лазера требует того, чтобы сам этот чип был максимально легким, а это, в свою очередь, означает, что ни о какой дополнительной радиационной защите речи идти и не может.

Чип StarChip

Решением данной проблемы может стать технология "самозаживления", предложенная учеными из KAIST. Основой этой технологии являются полевой транзистор FinFET, имеющий структуру с кольцевым затвором из нанопроводника (gate-all-around nanowire transistor, GAA FET), разработанный ранее в стенах института KAIST. Особенностью таких транзисторов является то, что при определенном режиме работы ток, протекающий через канал транзистора, может кратковременно разогреть его структуру до температуры порядка 900 градусов Цельсия. Нахождение при такой температуре в течение 10 наносекунд не успевает разрушить структуру самого транзистора, но этого времени достаточно для того, чтобы в структуре транзистора исчезли даже следы деградации, связанные с воздействием космической радиации, механического напряжения и времени.

Разгон чипа лучом лазера

На основе таких "самовосстанавливающихся транзисторов" можно создавать как логические схемы, так ячейки обычной динамической или энергонезависимой памяти. Именно поэтому такие транзисторы, имеющие размер 20 нанометров, станут идеальным вариантом при изготовлении чипов, стойких к воздействию космической радиации и другим неблагоприятным факторам окружающей среды.

В настоящее время технология самовосстановления транзисторов путем кратковременного высокотемпературного нагрева была проверена на трех различных устройствах, на простом микропроцессоре, на чипе DRAM-памяти и на чипе флэш-памяти. Испытания показали, что структура чипа флэш-памяти может выдержать 10 тысяч циклов "самовосстановления", количество же циклов у других типов чипов меньше на порядок и составляет 1012.

Естественно, что до того момента, когда "космический чип" StarChip сможет быть успешно отправлен в космос, пройдет еще немало времени, которое будет заполнено всевозможными исследованиями и экспериментами. Тем не менее, этот вариант является самым быстрым и самым реальным вариантом найти пригодную для жизни планету за пределами Солнечной системы. Ведь, согласно мнению Стивена Хокинга, человечество сможет беспроблемно существовать на Земле еще не более 1 тысячи лет.