В NASA создали микрочип, способный работать «в аду»

10 Февраля 2017 в 17:00, Николай Хижняк 15 612 просмотра 61

Камера испытаний GEER

Вас, возможно, удивляет тот факт, что именно Марс привлекает все «межпланетное» внимание, в то время как Венера, вторая планета от Солнца, казалось бы, находится ближе к Земле. Все дело в том, что эта планета обладает самой высокой температурой поверхности среди всех планет Солнечной системы. Там даже жарче, чем на Меркурии. Высокая температура в сочетании со здешней плотной каустической атмосферой не позволяют ни одному произведенному на Земле электронному прибору работать в таких условиях больше нескольких часов. И все же ученые, кажется, пришли к нужному решению этой проблемы.

Инженеры из аэрокосмического агентства NASA разработали и испытали новый компьютерный чип, способный работать без какой-либо системы охлаждения и защитной оболочки в условиях высокого давления и высокой температуры, аналогичных среде Венеры. Люди не запускали посадочных модулей на Венеру с 1982 года (последним был российский модуль, проработавший в тамошнем «аду» всего чуть более двух часов), однако согласно планам NASA, туда в 2023 году может быть отправлен ровер. Однако реализовать эту миссию не удастся, если NASA не получит микропроцессор, способный выдерживать температуру окружающей среды в 464 градуса Цельсия.


«Если взглянуть на марсианские миссии, то на поверхности Красной планеты уже побывало немало роверов, собравших самую разнообразную научную информацию. К сожалению, мы не можем похвастаться тем же самым в отношении Венеры, так как электроника просто не выдерживает ее суровых условий», — комментирует Филип Нойдек, инженер-электронщик из Исследовательского центра NASA имени Джона Гленна.

Тем не менее планета содержит множество интересных особенностей, о которых ученые хотели бы подробнее узнать. Например, согласно ведущим специалистам, информация о геологических процессах и перенасыщенной парниковыми газами атмосфере помогла бы исследователям лучше понять аналогичные процессы у нас на Земле.

Для того чтобы понять, как создать устойчивый к условиям Венеры компьютерный чип, нам необходимо в первую очередь лучше понять некоторые аспекты, связанные с производством полупроводников и транзисторов. Полупроводники – это в основном металлы, способные пропускать электрический ток с большим сопротивлением, чем это делают обычные проводники. Вы можете изменять проводимость полупроводников, что может делать их полезными в качестве транзисторов. Транзисторы, в свою очередь, – они как маленькие «ворота», стоящие на пути тока внутри микросхемы, открывающиеся и закрывающиеся в зависимости от особенности входного электрического тока. Микрочипы, являющиеся неотъемлемой частью любого современного компьютера, в общем и целом представляют собой неотъемлемую часть микросхем с проводами и транзисторами, объединенными в единый полупроводник.

Нойдек объясняет, что самой главной проблемой для микрочипов в условиях Венеры является высокая температура и ее химически реактивная атмосфера. Большинство компьютерных чипов производятся на базе кремния, однако при высоких температурах этот материал начинает вести себя как обычный проводник, теряя свойства полупроводника. Созданный же командой Нойдека чип состоит из карбида кремния, способный даже при высоких температурах сохранять полупроводниковые свойства микрочипа. Кроме того, команда разработчиков также убедилась в том, что межкомпонентные соединения (провода, соединяющие все части чипа в единое целое), созданные на базе кремнистого тантала, тоже будут способны выдерживать экстремальные температуры.

Интегральная схема до и после проверки в камере GEER

Созданный чип, предназначенный для передачи электрических сигналов, ученые проверили внутри камеры установки GEER (Glenn Extreme Environments Rig), которая по своей сути представляет высокотоксичную духовку с высоким давлением. Благодаря ей исследователи могут создавать условия, аналогичные условиям венерианской атмосферы. Микрочип проверку успешно прошел: выдерживая экстремальные температуры и давление, он продолжил выполнять свои рабочие функции в течение более 21 дня.

Конечно, очень радует, что ученые наконец-то пришли к нужному решению, однако «звездный час» для технологии пока лишь только предстоит. В настоящий момент микрочип способен умещать всего 24 транзистора, что сравнимо скорее с гораздо более древними микрочипами, а не теми, что можно найти в современных компьютерах.

«Сейчас мы где-то в «семидесятых», если рассматривать вопрос сложности нашего чипа с точки зрения закона Мура», — говорит Нойдек.

Тем не менее инженеры уже создали схему, в которой будет иметься 100 транзисторов. Да и если подумать, случаи, когда Солнечную систему эффективно исследовали и применяли менее сложные микросхемы, уже были. В конечном итоге, помимо работоспособных чипов, предстоит решить не менее значимые проблемы и вопросы. Одним из таких вопросов, например, является разработка подходящего ровера для исследования поверхности Венеры.

И все же Нойдек выражает надежду, что однажды его чипы будут использоваться в компьютерах в рамках космических миссий к Венере.

«Еще никто не создавал электрические цепи, способные работать в таких условиях и при такой температуре в течение такого длительного времени. Это действительно открывает новые возможности для выполнения миссий на Венере».

В NASA создали микрочип, способный работать "в аду"

61 комментарий

  1. lexa

    И на земле пригодится: для такого чипа охлаждения не надо

  2. cats.can.fly

    "способный выдерживать температуру окружающей среды в 464 градуса Цельсия. " В новых процессорах Интел реализует, а то зубная паста вместо термоинтерфейса уже не выгодна))).

  3. Eduard

    Такой терминатору нужен, чтоб в котле не плавился.

  4. AlexSandro

    СПОСОБНЫЙ РАБОТАТЬ «В АДУ», ну а кто первый то его там проверять удостоится?
    P.S. Свою кандидатуру сразу снимаю- жарищу не выношу!

    • Хутор

      AlexSandro, О чем вы вообще? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • AlexSandro

        Хутор, С юмором плохо?

        • Хутор

          AlexSandro, С моим отлично. С вашим - беда. Как и с логикой. О какой человеческой кандидатуре, вообще, может идти речь при испытаниях микросхемы? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • AlexSandro

            Хутор, Вам бы смехопанораму по чаще смотреть или Задорнова, не в злобу сказано.)

            • Хутор

              AlexSandro, Согласен, ваша шутка годна для концертов Петросяна и достойна премии его имени. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

              • AlexSandro

                Хутор, Боюсь даже предположить, что из юмористического вообще смотрите.

                • Хутор

                  AlexSandro, Уральские пельмени, КВН на бис. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                  • praga777

                    Хутор, Остроумный вы наш, ну пошутите на эту тему смешно

                    • Хутор

                      praga777, Я тебе клоун что ли шутить по заказу? Если тебе понравилась его "шутка", то очень рад, что вам обоим достаточно мизинцем пошевелить для ржача на сутки. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                      • AlexSandro

                        Хутор, Художника любой может обидеть, а что вы так распаляетесь ей богу, ну бывает такое, что шуток человек не понимает, что делать из этого трагедию, давайте тему закроем, ну а вам хуторянин всего зашибановского!

                        • Хутор

                          AlexSandro, От души, браток. Судя по последнему сообщению, делаете успехи в юморе. Чувствуется проявление интеллекта. Практика, безусловно, дает положительный эффект, как и критика. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                          • morxod

                            Хутор, У меня в семье брата нет.

                            • Хутор

                              morxod, Сделай, Morxod, сделай. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                              • morxod

                                Хутор, Каждый из нас странствующий, ищет определения сущности, находит тот кто познает сострадания ближнего и через сострадания обретет мудрость. Есть хорошая мудрая пословица: Горбатого могила исправит.

                                • Хутор

                                  morxod, Во истину. Только состраданием и мудростью тебе брата не сделать. Придется по-старинке... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                                • Хутор

                                  morxod, Только сейчас заметил. Ты че, morxod, спалился на мультоводстве? Я так и знал, что у тебя расслоение личности. Именно расслоение...))))))

                                  Сколько у тебя еще действующих аккаунтов тут? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • Skydreamer

        Хутор, АДЪ. Преисподняя, инфернальное пламя дьявольских котлов, Обитель Мохнатого Сотоны. Не слыхали? )) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • Хутор

          Skydreamer, Он не про ад писал, а про испытания. Типа в ад этот чип понесет руками доброволец. Фанат Властелина колец, похоже. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • Skydreamer

            Хутор, Ну в ад же грешники только попадают. А чип безгрешен. Если еще Врата не открыли, то только через посредника (отправлено из приложения Hi-News.ru)

            • Хутор

              Skydreamer, Вы сейчас уже сами себя троллить начинаете. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

              • Skydreamer

                Хутор, Как так? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                • Хутор

                  Skydreamer, Втирая нам какую-то дичь... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                  • Skydreamer

                    Хутор, О, базар пошел. Похвально (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                    • Хутор

                      Skydreamer, Это не базар, а цитата.
                      "Сеня, по-моему, ты втираешь нам какую-то дичь" (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                      • Skydreamer

                        Хутор, Во первых между верхним и нижним сообщением огромная разница, за цитату она никак не канает. Во вторых это какая то одному вам известная цитата? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                        • Хутор

                          Skydreamer, Совершенно верно. Один персонаж возомнил себя микросхемой и отказался участвовать в испытаниях. Вы в свою очередь, сославшись на мифологию, заявили, что микросхема безгрешна.
                          Реальная дичь!!! (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                        • Хутор

                          Skydreamer, Может цитата и известна мне одному, но вот метафору изучают в школе и все, как я думал до этого момента. Это я про "способна работать "в аду". (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                          • Skydreamer

                            Хутор, Жаль юмор в школе не изучают. Вот вы не поддержали шутку и ладно. Откуда такая реакция?
                            Кстати, вот определение дичи "

                            Дичь — дикие животные как объект охоты ." хотя вроде и так понятно, но я на всякий случай википедию процитировал (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                            • Хутор

                              Skydreamer, Вижу, что уроки литературы вы пропускали. Дичь - метафоричная форма слова "дикость". Видимо вы в школе на уроки юмора только ходили, при чем тоже плоховато. В ваших письменах юмор отсутствует напрочь. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                              • Skydreamer

                                Хутор, О да.
                                Кстати, когда я учился, у нас никто так не говорил "втирать дичь" ни во дворе, ни на уроках. Сомневаюсь что так говорили Пушкин, Толстой и остальные.

                                Любопытная школа получается, где на уроках литературы изучают "феню"... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                                • Хутор

                                  Skydreamer, 1. Я разве говорил, что феню в школе изучал? Кстати, если вы не знали, то в школьной программе есть ознакомительные час или два учебного времени, на которых рассказывают о диалектах, жаргоне, обсценной лексике.
                                  2. В школе много чего не изучалось, хотите сказать, что вы ограничились школьной программой и общением с людьми, которые учились в вашем классе.
                                  3. Вам откуда знать как говорили Пушкин и Толстой, если вы, как я предполагаю, прогуливали литературу и не знаете, что такое метафора, а в школе вам преподавали юмор?

                                  Кстати, когда я учился в школе, то смеялся над такими шутками, как посредник для безгрешного чипа. Уровень третьего класса, второй четверти. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                                  • Skydreamer

                                    Хутор, Что же сейчас не смеетесь, а изливаете неуместный сарказм и желчь? Здесь элементарнейшие вещи написаны: не совсем удачная метафора разработчика или журналиста на фоне остальных диких новостей, и шутка читателя по этому поводу. А вы всерьез взялись за это и учите нас художественным оборотам речи и жаргону.

                                    Должно быть понятно что всё это обсуждение излишне, не стоит потраченной на него энергии, и слишком далеко ушло от темы. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  5. uran

    Он один уцелеет, вся периферия и вообще проводники на плате сгорят (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  6. amd212

    Постройка первого Венерохода не за горами.

  7. Alex Bark

    В планшетах бы очень пригодился подобного рода чип)
    Что же, радует, что наконец-то появилось то, что может работать в таких жестких условиях. Может что новое узнаем) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  8. Skydreamer

    Так ученые уверовали таки в Бога или нет? Я не понял.. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • morxod

      Skydreamer, Зависит от ситуации:

      Ситуация №1 Перельман отказался от премии и вот что он сказал: ''Я знаю, как управлять Вселенной. И скажите – зачем же мне бежать за миллионом?!"

      Ситуация №2 Люди, терпящие авиакатастрофу (не дай бог :) должны испытывать неповторимые ощущения. В буквальном смысле этого слова...

  9. morxod

    Вот что сказал Сахаров Андрей Дмитриевич.

    ''Мы создали Адскую машину''

    После результата.


    «Вот и всё», - подумал Сахаров. Он увидел свою мысль в действии. Трагический итог его идеи - разрушение и смерть. Смерть и разрушение.
    Радости не было. И счастье замкнулось. Голова разламывается от ужаса: «Господи! Да что же это мы творим?!!!»
    http://www.kp.ru/daily/26126.3/3018027/

  10. beokill

    Я понимаю, что технически это довольно сложно и энергозатратно, а так же безумно дорого, но почему не сделать изоляцию (например электромагнитную) от окружающей температуры и систему теплоотвода внутри. Получится конечно весьма габаритная конструкция, зато хоть тысяча градусов - проблемы это не составит, пока первоначальная оболочка (например из сплава с вольфрамом) будет в диапазоне температур поддерживающие твёрдое состояние оболочки. Энергию на поддержание системы можно как раз получать за счёт высокой температуры...
    (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • deaddreams

      beokill, вечный двигатель?
      тепло то куда отводить, если вокруг температура в 500 градусов?

      • morxod

        deaddreams, Уран при очистка получится чистый молибден, с одним атомом!

      • beokill

        deaddreams, Почему вечный двигатель, просто тепло преобразуем в электричество - способов масса, этим же электричеством изолируем важные компоненты (магнитная подвеска в замкнутой цепочке), которые не дружат с высокими температурами, а тепло лишнее отводим например на корпус, которому фиолетово 500, 600 или даже 1000 градусов.
        Я понимаю, что это очень сложно сделать и расчётов немерено, и т.д но это реально. Люди вроде как этим отличаются - мы используем то, что есть, для достижения определенных результатов. Аналогия - чтобы срубить дерево, комфортнее использовать электро или безнопилу, если их нет - стальной топор, но это не означает, что кусок камня привязанный к палке не справится с этой задачей в ситуации когда это необходимо. :-)
        (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  11. vladum

    Так себе! Далеко ёще к венере... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  12. deaddreams

    это может заинтересовать военных

  13. allexxic

    Чип не может крутить колеса.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.