Pada bulan April tahun ini, sekumpulan ahli perniagaan dan saintis, termasuk Stephen Hawking, mengumumkan projek yang bercita-cita tinggi untuk meneroka ruang antara bintang dengan menggunakan satelit nanosatelit berukuran ringkas yang digerakkan oleh laser. Objektif: untuk sampai ke jiran terdekat sistem suria - Alpha Centauri.
Sekiranya kapal angkasa kecil ini berjaya mempercepat hampir 1/5 kelajuan cahaya yang dirancang, kapal akan dapat mencapai tujuannya hanya dalam 20 tahun. Tetapi bolehkah elektronik peranti kecil dan rapuh ini berfungsi selama 20 tahun di ruang yang keras?
Masalah terbesar yang akan dihadapi oleh projek Breakking Starshot Hawking, menurut penyelidik dari NASA dan Korea Institute of Science and Technology, adalah radiasi ruang.
Seperti halnya angkasawan, kapal angkasa harus mengalami kesan besar dari zarah yang sangat bermuatan setiap saat, yang boleh menyebabkan kerosakan serius pada lapisan silikon dioksida yang akan menutupi kapal angkasa. Dalam keadaan ini, semua komponen dalaman peranti akan gagal jauh sebelum akhir perjalanan angkasa 20 tahun.
Bagaimana anda menyelesaikan masalah ini? Salah satu pilihan, menurut para saintis dari NASA, mungkin meletakkan jalan di sekitar daerah yang paling berbahaya, di mana kepekatan radiasi latar jauh lebih tinggi dari biasanya. Namun, dalam kes ini, jangka masa misi dapat meningkat berkali-kali. Selain itu, walaupun paparan minimum terhadap radiasi pasti akan mengakibatkan beberapa kerosakan serius pada kapal angkasa dari masa ke masa.
Pilihan lain yang lebih praktikal adalah melindungi pelindung dan elektroniknya dengan harapan dapat mengurangkan kesan radiasi latar kosmik yang berbahaya. Namun, sekali lagi, menambahkan berat badan tambahan ke kapal angkasa akan melambatkan kelajuan misi, kerana kapal angkasa yang lebih besar tidak akan dapat mempercepat dengan kecepatan yang diinginkan.
Namun, ada cara ketiga yang dapat berfungsi jika kita dapat membangun kapal nanos yang mampu menyembuhkan diri sendiri dari kesan radiasi kosmik yang menuju ke Alpha Centauri.
"Sebenarnya, teknologi cip penyembuhan diri sudah ada selama bertahun-tahun," kata penyelidik NASA, Jin-Woo Han.
Video promosi:
Transistor GAA FET eksperimental (gate-all-around) yang dikembangkan oleh pasukan saintis antarabangsa dapat menyelesaikan masalah tersebut. Keanehan mereka terletak pada kenyataan bahawa cip berdasarkan transistor ini dapat pulih di bawah pengaruh panas. Haba, seterusnya, dapat dihasilkan dengan menggunakan arus elektrik. Idea utama adalah bahawa cip di dalam kapal angkasa akan mati semasa perjalanan angkasa panjang setiap beberapa tahun. Pada saat "reboot" seperti itu, kesan haba akan memulihkannya dari kesan radiasi. Selepas pemulihan, cip akan diaktifkan semula dan terus menjalankan tugasnya.
Dalam ujian makmal transistor ini, saintis telah memastikan bahawa memori kilat berdasarkannya ketika dipanaskan dapat dipulihkan hingga 10,000 kali, dan memori DRAM hingga 1012 kali. Sudah tentu, dari sudut pandang prospek untuk digunakan dalam kapal angkasa pada masa ini, transistor ini masih merupakan penyelesaian hipotesis. Seperti yang dinyatakan di atas, transistor adalah eksperimen. Perspektif segar dan luar mengenai keberkesanannya diperlukan. Namun, pasukan yang mencipta mereka percaya bahawa penggunaannya dalam misi angkasa seperti Breakthrough Starshot memang mungkin.
Sudah tentu, menyelesaikan masalah bagaimana elektronik berfungsi dalam persekitaran yang mencabar hanyalah sebahagian daripada teka-teki yang lebih besar. Sekiranya kapal angkasa kecil itu menemui Alpha Centauri, ia harus melawan lebih daripada sekadar radiasi. Perlanggaran dengan gas dan habuk kosmik akan sama berbahaya dalam perjalanan ini.
Awal tahun ini, pasukan penyelidikan Breakthrough Starshot memulakan satu siri eksperimen berdasarkan risiko dan mendapati bahawa pelanggaran kapal kecil seperti itu dengan zarah-zarah habuk kosmik akan menjadi bencana. Ini bermaksud bahawa perlu kembali kepada masalah pelindung pelindung peranti.
Sebelum projek ini menjadi kenyataan, ia memerlukan banyak kerja. Dan bukan sahaja kejuruteraan, tetapi juga saintifik. Namun, akhirnya, semua usaha mungkin tidak sia-sia. Idea itu sendiri, bahkan bukan idea, tetapi keinginan yang sangat nyata - untuk mencapai bintang di luar sistem suria dalam 20 tahun - bukan hanya harus memukau, tetapi juga sangat memotivasi. Nasib baik, sains moden mempunyai banyak yang pertama dan yang kedua.
NIKOLAY KHIZHNYAK
