Un crash del laptop è il peggiore. Prova a guardare le stelle la prossima volta che succede, anche se, e forse non incolpare il produttore. Peopleimages/Getty Images Quando il tuo smartphone si blocca improvvisamente, o il tuo laptop mostra il temuto Blue Screen of Death, si è tentati di maledire il produttore del gadget, o ti chiedi se in qualche modo hai incasinato il sistema operativo con la tua inettitudine. Ma rilassati. Può darsi che la colpa sia dei raggi cosmici provenienti dallo spazio.
Potresti pensare che suoni pazzesco, poiché è probabile che tu non abbia lasciato i confini del nostro pianeta di recente. Ma anche così, i tuoi gadget sono vulnerabili alle particelle subatomiche energizzate emesse dal sole e dalle stelle più lontane che bombardano continuamente la Terra. Sebbene la nostra atmosfera ci offra un certo grado di protezione, alcune particelle riescono ancora a passare attraverso quel filtro, quindi seminare il caos con l'elettronica alterando singoli bit di dati memorizzati nelle memorie dei dispositivi. Ciò può causare un malfunzionamento chiamato disturbo a evento singolo (SEU). E secondo i ricercatori della Vanderbilt University che studiano il problema, la nostra crescente dipendenza dai gadget elettronici e dalle recenti generazioni di piccoli, chip per computer più efficienti ci rendono più vulnerabili che mai alle interruzioni dei raggi cosmici.
"È molto difficile convincere un laico che una particella aliena proveniente dallo spazio sta causando il bisogno improvviso di riavviare il suo cellulare, o il suo laptop ha bisogno di un riavvio, "dice Bharat Bhuva, un professore di ingegneria elettrica e informatica alla Vanderbilt University e membro del Radiation Effects Research Group di quella scuola, Via Posta Elettronica. "La maggior parte delle persone dà la colpa a problemi software o hardware, che è probabilmente vero nella maggior parte dei casi, ma il numero di particelle sulla superficie terrestre e il numero di dispositivi elettronici attualmente in uso rendono la probabilità di un SEU più alta di prima."
Bhuva, che ha recentemente partecipato a una tavola rotonda sui raggi cosmici e sui malfunzionamenti dell'elettronica al meeting annuale dell'American Association for the Advancement of Science a Boston, ha detto che i SEU sono per lo più solo un inconveniente per la gente comune, poiché non causano danni permanenti e un riavvio di solito risolve i problemi. Ma per l'elettronica le cui prestazioni ininterrotte sono fondamentali, come i controlli elettronici negli impianti di pubblica utilità, le reti informatiche del sistema finanziario, e dispositivi medici salvavita:è un problema più preoccupante.
I SEU nei sistemi elettronici degli aerei presentano un rischio ancora più spaventoso. Nel 2008 un aereo passeggeri in volo da Singapore verso l'Australia sembrava soffrire di un SEU che ha causato il disinnesto del pilota automatico, mandando l'aereo in picchiata e ferendo 119 passeggeri.
È anche possibile che i raggi cosmici possano causare problemi con un'elezione. Il team di Bhuva cita il caso delle elezioni locali del 2003 a Schaerbeek, Belgio, in cui un SEU in una macchina per il voto elettronico ha dato un candidato 4, 096 voti aggiuntivi.
Una delle cose sconcertanti dei SEU indotti dai raggi cosmici è che in seguito, è difficile individuare che le particelle abbiano effettivamente causato il malfunzionamento. Anziché, i ricercatori utilizzano simulazioni per prevedere quanti di questi incidenti si verificheranno nel tempo. I ricercatori Vanderbilt, Per esempio, ha recentemente condotto uno studio presso il Los Alamos National Laboratory in cui hanno esposto i chip dei computer a un raggio di neutroni per riprodurre lo stesso effetto che potrebbero causare i raggi cosmici.
Ma in un mondo in cui tutto, dai frigoriferi alle automobili, è sempre più connesso all'Internet delle cose, stiamo continuamente aumentando la nostra vulnerabilità al bombardamento di raggi cosmici. "Il problema aumenterà con l'IoT per via del numero di dispositivi in uso, " dice Bhuva. "SEU è una questione di probabilità. Con un numero maggiore di dispositivi in uso, aumenta la probabilità che uno di loro sperimenti una SEU in un dato momento."
Allora qual è la risposta? Fortunatamente, è possibile progettare chip e circuiti per computer in modo che abbiano ridondanze che riducano il rischio che i SEU causino un'interruzione, e quelle funzionalità si stanno già manifestando nei sistemi critici di fascia alta. Ma è più difficile proteggere l'elettronica di consumo.
"Costa prestazioni:velocità, potenza e area — per rendere i circuiti meno vulnerabili al SEU, " dice Bhuva. "I progettisti devono bilanciare il costo delle prestazioni con l'affidabilità. Si può rendere il cellulare molto robusto contro SEU, ma richiederà più energia con conseguente riduzione delle prestazioni della batteria o ricariche più frequenti".
Fino a quando qualcuno non troverà un modo migliore per proteggere i gadget dei consumatori dai raggi cosmici, glitch dei telefoni cellulari e schermate blu sui laptop sono probabilmente qualcosa che dovremo solo sopportare. Ma almeno abbiamo una possibile spiegazione per loro, e maledire il cielo non ti farà sentire così fuori strada.
Ora è interessanteMateriali radioattivi in decomposizione all'interno di laptop, telefoni e altri dispositivi elettronici, come materiale da imballaggio per circuiti integrati che emette particelle alfa, può anche causare un SEU, dice Buva.
