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Monday, November 9, 2009

Cómo Lograr una Microelectrónica Más Resistente a la Radiación Espacial


Las condiciones del espacio sideral pueden causar graves estragos en la electrónica de una nave. Durante décadas, los satélites y otros vehículos espaciales han usado caras y voluminosas cubiertas protectoras para resguardar componentes microelectrónicos vitales, como los microprocesadores y otros circuitos integrados, contra la radiación espacial.

La radiación cósmica puede atravesar la nave espacial, y al hacerlo, atravesar también los aparatos electrónicos que se encuentre en su camino, generando cargas dentro de los dispositivos que pueden ocasionar que estos sistemas produzcan errores o incluso se averíen.

Un equipo de investigadores del Georgia Tech (Instituto Tecnológico de Georgia) desarrolla formas de endurecer los microchips para protegerlos de los daños causados por varios tipos de radiación cósmica. Con financiamiento de la NASA y otras organizaciones, este equipo está investigando el uso de aleaciones de silicio y germanio para crear dispositivos microelectrónicos intrínsecamente resistentes al bombardeo cósmico de partículas.

Para que esta investigación llegue a buen puerto es esencial determinar lo que pasa exactamente dentro de un dispositivo en el momento de recibir el impacto de una partícula.

El investigador principal es John D. Cressler, Profesor de la Escuela de Ingeniería Electrónica y Computación del Georgia Tech.

Las aleaciones de silicio y germanio son muy prometedoras para lograr la meta de hacer resistentes a los dispositivos microelectrónicos. Tales aleaciones combinan el silicio, que es el material más común en los microchips, con el germanio, en la diminuta escala de los nanómetros. El resultado es un material que ofrece importantes mejoras en dureza, velocidad y flexibilidad.

Cualquier vehículo espacial, desde las sondas interplanetarias y los vehículos militares, hasta los satélites de comunicaciones y del sistema de posicionamiento global (GPS), deben enfrentarse a dos tipos principales de radiación cósmica:

- La radiación ionizante, que incluye partículas omnipresentes como los electrones y los protones, portadores de una elevada energía pero poco penetrantes. Una cantidad moderada de recubrimiento metálico puede reducir su efecto destructivo, aunque tales protecciones aumentan el peso de un vehículo espacial en su lanzamiento.

- Los rayos cósmicos galácticos, que incluyen iones pesados y otras partículas de energía sumamente elevada. Es virtualmente imposible protegerse contra este peligro.

En su enfrentamiento durante décadas con la perjudicial radiación, los ingenieros han reforzado los escudos y empleado una técnica de diseño de circuitería llamada Redundancia Modular Triple. Esta técnica utiliza tres copias de cada circuito, todos interconectados por un extremo a la circuitería lógica. Si una copia del circuito se corrompe por la radiación cósmica y empieza a producir datos erróneos, el sistema lógico opta por los datos en mutua concordancia producidos por los otros dos circuitos.

El problema de esta filosofía de diseño es que se requiere también el triple de recursos.

Otras técnicas tradicionales de protección incluyen un método de "endurecimiento" por el cual los circuitos integrados se fabrican mediante procesos especiales que los endurecen contra los daños ocasionados por la radiación. Pero este proceso generalmente aumenta los costos de producción de los chips de 10 a 50 veces.

Como consecuencia, la comunidad espacial está ávida de encontrar formas de producir dispositivos microelectrónicos que soporten las condiciones espaciales usando tan sólo tecnologías comerciales cotidianas de fabricación de microcomponentes. Así el ahorro en costos, tamaño y peso podrían ser muy significativos. Y por tal motivo, la investigación encabezada por John D. Cressler puede abrir nuevos e interesantes caminos en este terreno.

Información adicional en: http://www.scitech-news.com/2009/10/radiation-hardened-microelectronics.html

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Pensamiento de hoy

febrero, 2008
Aprender sin pensar es tiempo perdido, pensar sin aprender es peligroso.
Confucio, filósofo chino.


"No hay viento favorable para el que no sabe a dónde va" (Séneca)

Camuflaje OVNI

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En nuestro mundo, una de las facultades que más nos asombra del mundo animal es la llamada mimetismo. Esta es la capacidad de los organismos vivos para pasar inadvertidos para los depredadores. Las variantes son múltiples, desde cambiar el color del pelaje, confundiéndose con su medio, hasta el de adquirir las formas de su entorno, incluso cuando nosotros mismos observamos el comportamiento de animales de nuestro interés, utilizamos el recurso del camuflaje. En la guerra la invisibilidad es una premisa, es por eso que la nación que logre duplicar el camuflaje OVNI obtendrá todas las ventajas sobre su enemigo. Actualmente existen naves invisibles, por lo menos para el radar, como el llamado Stealth Fighter, que por su diseño y pintura especial pasa inadvertido para los radares.

Einstein, en una de sus teorías afirmaba que mediante procesos magnéticos haciendo vibrar un objeto, esté podría desplazar el espectro electromagnético visible que despiden los objetos haciéndolos completamente indistinguibles para el ojo humano. Teoría que se probaría en el tristemente célebre experimento Filadelfia en 1947, con repercusiones bastante lamentables.

Los rayos infrarrojos y ultravioleta están por encima y por debajo, respectivamente, del espectro visible para el ojo humano. Para que una frecuencia infrarroja pueda ser perceptible son necesarios elementos ópticos y tecnológicos de los que carece el ojo humano, sin embargo, un ejemplo claro para poder realizarlo en nuestro hogar, basta colocar un telemando frente a una cámara de video y observarlo en el monitor de televisión.

Esto explicaría cómo aparece y cómo queda registrado en un video un OVNI, cuando al realizar la grabación éste no se observa y ni siquiera es el centro de atención. No obstante, este fenómeno también se produce en negativos fotográficos aun cuando este proceso (óptico químico) es diferente al video. Dando una idea de que si nuestras percepciones físicas no pueden detectar estos avistamientos, sí se cuenta con elementos para poder observarlos.

Otro tipo de camuflaje OVNI (al menos físico y visible), sería el de adoptar las formas del entorno atmosférico, en este caso nubes. Se han registrado avistamientos donde los observadores de estos fenómenos, ven claramente cómo las nubes tienen movimientos caprichosos en el cielo. Estos movimientos por cierto muy semejantes a los observados a través de la historia, donde incluso algunos casos se observan bajar entidades de las mismas.

Por otra parte, la misma maniobrabilidad de algunos OVNI´s hacen que pasen desapercibidos para algunos instrumentos de detección, esto como es de suponerse, sólo es necesario hallarse fuera del campo que cubre un radar, colocándose por encima o por debajo para pasar inadvertido. En medio de estos parámetros explicativos queda otra interrogativa, ¿se pueden ver o fotografiar entidades que se desarrollan en un plano de tres dimensiones? No, no se puede, ya que no obedecen las leyes físicas y ópticas del mismo comportamiento que conocemos, haciendo imposible dejar constancia en una placa o en un video, al menos con la óptica terrestre tal y como la conocemos.

Como se podrá deducir entonces, el hecho de que observemos OVNI´s en el cielo, sólo puede tratarse de un acto consciente de ser observados y enterarnos que allá arriba está sucediendo algo.