Hvis din bærbare computer eller telefon bliver ved med at gå i stykker,

Når din smartphone pludselig fryser, eller din bærbare computer viser dødens frygtede blå skærm, det er fristende at forbande gadgetens producent, eller spekulerer på, om du på en eller anden måde ødelagde operativsystemet med din egen ineptitude. Men chill. Det kan godt være, at kosmiske stråler fra det ydre rum er skylden.

Du synes måske, at det lyder skørt, da odds er, har du ikke forladt grænserne på vores planet for nylig. Men alligevel, dine gadgets er sårbare over for energiske subatomære partikler, der afgives af solen og fjernere stjerner, som konstant bombarderer Jorden. Selvom vores atmosfære giver os en vis grad af beskyttelse, nogle partikler formår stadig at komme igennem det filter, derefter skabe ravage med elektronik ved at ændre individuelle bits af data, der er lagret i hukommelserne til enheder. Dette kan resultere i en funktionsfejl kaldet en single-event-forstyrrelse (SEU). Og ifølge forskere fra Vanderbilt University, der studerer problemet, vores stigende afhængighed af elektroniske gadgets og de seneste generationer af mindre, mere effektive computerchips gør os mere sårbare end nogensinde for kosmiske stråleforstyrrelser.

"Det er meget svært at overbevise en lægmand om, at en fremmed partikel fra det ydre rum får sin mobiltelefon til pludselig at skulle genstartes, eller hans bærbare computer skal genstartes, "siger Bharat Bhuva, en professor i elektroteknik og computerteknik ved Vanderbilt University og medlem af skolens Radiation Effects Research Group, via e-mail. "De fleste bebrejder det på software- eller hardwarefejl, hvilket sandsynligvis er sandt i de fleste tilfælde, men antallet af partikler på jordoverfladen og antallet af elektroniske apparater, der i øjeblikket er i brug, gør sandsynligheden for en SEU højere end tidligere. "

Bhuva, der for nylig deltog i en paneldiskussion om kosmiske stråler og elektronikfejl på det årlige møde i American Association for the Advancement of Science i Boston, sagde, at SEU'er for det meste bare er en ulempe for almindelige mennesker, da de ikke forårsager permanent skade, og en genstart normalt løser problemerne. Men for elektronik, hvis uafbrudte ydeevne er kritisk - såsom elektronisk kontrol i forsyningsanlæg, finanssystemets computernetværk og livreddende medicinsk udstyr - det er et mere bekymrende problem.

SEU'er i flyets elektroniske systemer udgør en endnu skræmmende risiko. I 2008 syntes et passagerfly, der flyver fra Singapore til Australien, at lide af en SEU, der fik autopiloten til at frakoble, sender flyet ind i et stejlt dyk og skader 119 passagerer.

Det er endda muligt, at kosmiske stråler kan forårsage problemer med et valg. Bhuvas team henviser til sagen om lokalvalget i 2003 i Schaerbeek, Belgien, hvor en SEU i en elektronisk stemmeapparat gav en kandidat 4, 096 yderligere stemmer.

En af de forvirrende ting ved kosmiske stråleinducerede SEU'er er, at bagefter det er svært at fastslå, at partiklerne faktisk forårsagede funktionsfejlen. I stedet, forskere bruger simuleringer til at forudsige, hvor mange sådanne uheld der vil opstå over tid. Vanderbilt -forskerne, for eksempel, for nylig gennemført en undersøgelse på Los Alamos National Laboratory, hvor de udsatte computerchips for en neutronstråle for at gengive den samme effekt, som kosmiske stråler kan forårsage.

Men i en verden, hvor alt fra køleskabe til biler i stigende grad er forbundet til tingenes internet, vi tilføjer løbende vores sårbarhed over for kosmisk strålebombardement. "Problemet vil stige med IoT på grund af antallet af enheder i brug, "siger Bhuva." SEU er et spørgsmål om sandsynligheder. Med et større antal enheder i brug, sandsynligheden for, at en af ​​dem vil opleve en SEU på et givet tidspunkt, stiger. "

Så hvad er svaret? Heldigvis, det er muligt at designe computerchips og kredsløb til at have afskedigelser, der reducerer risikoen for, at SEU'er forårsager en afbrydelse, og disse funktioner vises allerede i avancerede kritiske systemer. Men det er sværere at beskytte forbrugerelektronik.

"Det koster ydeevne - hastighed, strøm og område - for at gøre kredsløb mindre sårbare over for SEU, "siger Bhuva." Designere skal afbalancere sådanne ydelsesomkostninger med pålidelighed. Man kan gøre mobiltelefonen meget robust mod SEU, men det vil tage mere strøm, hvilket resulterer i lavere batteriydelse - eller hyppigere opladning. "

Indtil nogen finder på en bedre måde at beskytte forbruger gadgets mod kosmiske stråler, mobiltelefonfejl og blå skærme på bærbare computere er sandsynligvis noget, vi bare må stille op med. Men vi har i det mindste en mulig forklaring på dem, og forbandelse af himlen vil ikke føles så afmærket.

Forfaldne radioaktive materialer inde i bærbare computere, telefoner og andre elektroniske enheder, såsom emballagemateriale til integrerede kredsløb, der udsender alfapartikler, kan også forårsage en SEU, Siger Bhuva.