Czy miniaturowe statki kosmiczne przetrwają podróż do Alfa Centauri?

W kwietniu bieżącego roku zespół naukowców ze Stephenem Hawkingiem na czele i miliarderem Yurim Milnerem ogłosił projekt Breakthrough Starshot, który ma na celu wysłanie statku kosmicznego wielkości znaczka pocztowego do naszego najbliższego układu gwiezdnego, Alfa Centauri. Gdyby statek StarChip podróżował z 20 proc. prędkości światła, to dotarłby do celu w ciągu zaledwie 20 lat. Ale czy tak długi czas w przestrzeni kosmicznej nie naruszyłby jego układów elektronicznych?

Naukowcy NASA i Korea Institute of Science and Technology (KIST) przyznają, że największym problemem dla nanostatku kosmicznego jest promieniowanie. Podobnie jak wysokoenergetyczne promieniowanie może być niebezpieczne dla astronautów przebywających przez dłuższy czas w przestrzeni kosmicznej, może mieć ono także zły wpływ na warstwy dwutlenku krzemu komponentów statku kosmicznego. Ryzyko usterki można zmniejszyć, minimalizując ekspozycję na promieniowanie kosmiczne, ale to może znacznie wydłużyć czas trwania misji.

Inną opcją jest dodanie dodatkowego pancerza zabezpieczającego elektronikę statku kosmicznego, choć może przełożyć się to na zwiększenie masy statku, a tym samym zmniejszenie jego pożądanej prędkości maksymalnej. Ale jest sposób, by sobie z tym poradzić.

Naukowcy uważają, że najlepszym rozwiązaniem będzie zastosowanie samoleczących się tranzystorów, które - w przypadku nadmiernego napromieniowania - automatycznie się ogrzeją i naprawią. Układ automatycznie wyłączy się w przypadku usterki, a gdy jego regeneracja zostanie zakończona, włączy się ponownie. Taki tranzystor został już stworzony przez naukowców z KIST.

Testy laboratoryjne tranzystora z nanodrutu wykazały, że proces ogrzewania pozwala pamięci flash na regenerację ok. 10 000 razy, a pamięci DRAM do 1012 razy. Choć w tym momencie to tylko hipotetyczne rozwiązanie, nanotranzystory mogą zostać wykorzystane w międzygwiezdnych misjach kosmicznych, takich jak Breakthrough Starshot.