رقائق كمبيوتر مخصصة لبيئة الفضاء - بلد نيوز

طوّر باحثون من جامعة كارنيجي ميلون الأمريكية شرائح إلكترونية جديدة تجمع بين الكفاءة في المساحة والقدرة العالية على مقاومة الإشعاع، وتتفوق في أدائها أحياناً على التصميمات التقليدية المُخصصة للبيئات القاسية.
يُعدّ الفضاء بيئة بالغة القسوة والتقلب، حيث تشكل عوامل مثل الإشعاع، ودرجات الحرارة القصوى، والحطام الفضائي، تحديات كبيرة أمام تشغيل الأجهزة الإلكترونية.
ويُعد الإشعاع، سواء الناتج عن الانفجارات الشمسية أو الأشعة الكونية، من أكثر هذه العوامل تأثيراً، إذ يمكنه أن يغير الخصائص الكهربائية للدوائر المتكاملة، ما يسبب أعطالاً خطرة، خاصة في مكونات تخزين البيانات مثل (Flip-Flops – FF) المستخدمة في المنطق الرقمي.
وأوضح كين ماي، كبير علماء النظم في قسم الهندسة الكهربائية والحاسوبية وأحد مؤلفي الدراسة:
«نظراً لأن القلابات من أكثر الوحدات استخداماً في الشرائح، فإن تصغير حجمها يقلل من المساحة الإجمالية للرقاقة، ما يُسهم في خفض تكاليف التصنيع، وتحسين الأداء، وتعزيز كفاءة الطاقة، وهي عوامل حاسمة في التطبيقات الفضائية».
وتعتمد معظم الرقائق الفضائية حالياً على قلابات ذات تصميمات تقليدية تتطلب مساحة كبيرة. أما التصميم الجديد، فتمكن الفريق من خلاله من تحقيق مستوى مقاومة الإشعاع بشكل أقوى باستخدام مساحة أصغر بكثير.
ويعمل الفريق حالياً على تطوير نموذج أولي لنظام كامل على شريحة، مع خطط لاختباره في مهمة فضائية عبر قمر صناعي مكعب (CubeSat) عام 2026، بالتعاون مع مختبر تصميم وبناء وتشغيل المركبات الفضائية بقيادة براندون لوسيا وزاك ماشيستر.