Pada bulan April tahun ini, sekelompok pengusaha dan ilmuwan, termasuk Stephen Hawking, mengumumkan proyek ambisius untuk menjelajahi ruang antarbintang menggunakan satelit nano berukuran perangko kompak yang didukung oleh penggerak laser. Tujuan: untuk mencapai tetangga terdekat dari tata surya - Alpha Centauri.
Jika pesawat ruang angkasa mungil ini berhasil berakselerasi hingga hampir 1/5 kecepatan cahaya yang direncanakan, maka kapal akan dapat mencapai tujuannya hanya dalam 20 tahun. Tapi bisakah elektronik dari perangkat sekecil dan rapuh ini bekerja selama 20 tahun di ruang yang keras?
Masalah terbesar yang harus dihadapi proyek Hawking's Breakthrough Starshot, menurut para peneliti dari NASA dan Institut Sains dan Teknologi Korea, adalah radiasi luar angkasa.
Seperti halnya astronot, pesawat luar angkasa harus mengalami dampak kolosal dari partikel bermuatan tinggi setiap detik, yang dapat menyebabkan kerusakan serius pada lapisan silikon dioksida yang akan menutupi pesawat ruang angkasa. Dalam situasi ini, semua komponen internal perangkat akan gagal jauh sebelum akhir perjalanan antariksa 20 tahun.
Bagaimana Anda menyelesaikan masalah ini? Salah satu pilihan, menurut ilmuwan dari NASA, mungkin meletakkan rute di sekitar area paling berbahaya, di mana konsentrasi radiasi latar jauh lebih tinggi dari biasanya. Namun, dalam hal ini durasi misi bisa meningkat berkali-kali lipat. Selain itu, paparan radiasi yang minimal sekalipun pasti akan mengakibatkan beberapa kerusakan serius pada pesawat ruang angkasa dari waktu ke waktu.
Pilihan lain yang lebih praktis mungkin melindungi probe dan elektroniknya dengan harapan dapat mengurangi efek radiasi latar belakang kosmik yang berbahaya. Namun, sekali lagi, menambahkan bobot ekstra ke pesawat ruang angkasa akan memperlambat kecepatan misi, karena pesawat ruang angkasa yang lebih besar tidak akan dapat melaju ke kecepatan yang diinginkan.
Namun, ada cara ketiga yang bisa berhasil jika kita bisa membangun kapal nano yang mampu menyembuhkan diri sendiri dari efek radiasi kosmik dalam perjalanannya ke Alpha Centauri.
"Faktanya, teknologi chip penyembuhan sendiri telah ada selama bertahun-tahun," kata peneliti NASA Jin-Woo Han.
Video promosi:
Pertanyaan ini dapat dipecahkan oleh transistor GAA FET (gate-all-around) eksperimental yang dikembangkan oleh tim ilmuwan internasional. Keunikannya terletak pada fakta bahwa chip yang didasarkan pada transistor ini dapat pulih di bawah pengaruh panas. Panas, pada gilirannya, dapat dibangkitkan dengan menggunakan arus listrik. Ide utamanya adalah bahwa chip di dalam pesawat luar angkasa akan mati selama perjalanan luar angkasa yang panjang setiap beberapa tahun. Pada saat "reboot" seperti itu, efek panas akan memulihkannya dari efek radiasi. Setelah pemulihan, chip akan aktif kembali dan melanjutkan tugasnya.
Dalam uji laboratorium transistor ini, para ilmuwan telah memastikan bahwa memori flash berdasarkan mereka saat dipanaskan dapat dipulihkan hingga 10.000 kali, dan memori DRAM hingga 1012 kali. Tentu saja, dari sudut pandang prospek penggunaan pesawat ruang angkasa saat ini, transistor-transistor ini masih merupakan solusi hipotetis. Seperti disebutkan di atas, transistor bersifat eksperimental. Diperlukan perspektif baru dan dari luar tentang efektivitasnya. Namun, tim yang menciptakannya percaya bahwa penggunaannya dalam misi luar angkasa seperti Breakthrough Starshot memang memungkinkan.
Tentu saja, memecahkan masalah tentang cara kerja elektronik di lingkungan yang menantang hanyalah sebagian dari teka-teki yang lebih besar. Jika pesawat ruang angkasa kecil itu menemui Alpha Centauri, ia harus melawan lebih dari sekadar radiasi. Tabrakan dengan gas dan debu kosmik akan sama berbahayanya dalam perjalanan ini.
Awal tahun ini, tim peneliti Breakthrough Starshot memulai serangkaian eksperimen berbasis risiko dan menemukan bahwa tabrakan kapal sekecil itu dengan partikel debu kosmik pun akan menjadi bencana besar. Ini berarti perlu kembali lagi ke masalah perisai pelindung perangkat.
Sebelum proyek menjadi kenyataan, itu akan membutuhkan kerja keras. Dan tidak hanya teknik, tetapi juga ilmiah. Namun pada akhirnya, semua upaya mungkin tidak sia-sia. Ide itu sendiri, bukan sekedar ide, tetapi keinginan yang sangat nyata - untuk mencapai bintang di luar tata surya dalam 20 tahun - seharusnya tidak hanya memukau, tetapi juga sangat memotivasi. Untungnya, baik yang pertama maupun yang kedua berlimpah dalam sains modern.
NIKOLAY KHIZHNYAK
