Se o seu computador congelar repentinamente, exibir uma “tela azul da morte” ou não conseguir copiar o arquivo, não se apresse em culpar o fabricante do equipamento ou a memória do buggy. Talvez a causa do fracasso seja a radiação cósmica. Esses eventos são chamados de "violações de
evento único (SEU)".
Uma violação como resultado de um único evento é uma mudança no estado do componente eletrônico causado por uma única partícula de radiação ionizante (íon, fóton, próton, nêutron etc.), que colide com um nó sensível no sistema, como um microprocessador, memória semicondutora ou um transistor poderoso. A mudança de estado ocorre devido à ocorrência de uma carga livre, que aparece como resultado da ionização dentro ou perto do nó sensível do sistema ou de um elemento lógico, como um bit de memória. Como resultado, o dispositivo produz um erro. Este erro único também é chamado de "violação como resultado de um único evento", SEU, ou simplesmente erro
aleatório (erro leve).
As rupturas acidentais devido à radiação cósmica ocorrem de fato periodicamente, mesmo na Terra, e a probabilidade de sua ocorrência em aeronaves em altitude e em órbita próxima à Terra é centenas de vezes maior. Quanto maior - mais provável, porque existe uma atmosfera mais rarefeita e uma proteção mais fraca contra a radiação cósmica.
As consequências dos SEUs podem variar. Por exemplo, em uma fotografia digital, um pixel pode cair. Nada para se preocupar. Outra questão é se, devido a um nêutron espacial, o sistema de computador da aeronave está com defeito - e ele precisa fazer um pouso de emergência. Isso
realmente aconteceu uma vez com a aeronave de transporte militar Starlifter C-141B, que sofreu um acidente acidental enquanto sobrevoava o mar do Japão com mais de 100 passageiros a bordo. Durante o vôo, o avião caiu repentinamente para a asa direita. A tripulação conseguiu endireitar o rolo e pousar o avião. Uma investigação subsequente mostrou que o microchip no sistema de controle automático repentinamente deu leituras falsas com o bit errado - provavelmente devido a uma colisão com um nêutron.
Segundo as estatísticas, em grandes altitudes, aproximadamente 1.600 partículas cósmicas por segundo passam por cada metro quadrado de superfície. Ou seja, aproximadamente 600 partículas cósmicas por hora passam por cada centímetro quadrado. Com base nessas premissas, falhas aleatórias podem não ser eventos tão raros quanto parecem para alguém.
A uma altitude superior a 9000 metros, a intensidade do fluxo de nêutrons é 300 vezes maior que o nível do mar. A probabilidade de uma violação como resultado de um único evento também está aumentando. Infelizmente, não há proteção real contra os raios cósmicos, então tudo o que resta é confiar na sorte.
Em 7 de outubro de 2008, o avião da Qantas Airways Airbus A330-303 viajou de Perth (Austrália) para Cingapura. A uma altitude de 11.300 metros, ocorreu uma falha em um dos três blocos inerciais de referência, como resultado dos quais dados incorretos foram enviados ao sistema de controle do computador. Por esse motivo, o avião caiu abruptamente, levantando passageiros que não usavam cinto de segurança. Os ferimentos receberam 110 de 303 passageiros e 9 de 12 tripulantes. Entre os passageiros, 12 pessoas sofreram ferimentos graves e outras 39 foram para o hospital. Entre todas as possíveis causas da falha do bloco inercial, apenas o SEU permaneceu não excluído, o restante foi reconhecido como "improvável" ou "muito improvável". No entanto, o Conselho Australiano de Segurança nos Transportes considerou "evidência insuficiente para avaliar a probabilidade" de que foi o SEU que causou a falha.Embora na Terra a probabilidade de um único mau funcionamento devido à radiação cósmica seja 300 vezes menor do que a uma altitude de 9000 metros, às vezes os eventos mais inexplicáveis que ocorrem com a tecnologia de computadores são atribuídos a esse fenômeno. Por exemplo, em 2003, uma máquina de votação eletrônica em Schaerbeek (Bélgica) adicionou 4.096 votos a um dos candidatos. Uma investigação revelou que essa falha foi causada por uma alteração em um bit na memória do dispositivo. O motivo foi chamado radiação cósmica. Normalmente, o erro foi descoberto apenas devido ao fato de o candidato ter recebido mais votos do que era possível. Caso contrário, a falha teria passado despercebida.
"Este é realmente um grande problema, mas permanece em grande parte invisível para a sociedade",
diz Bharat Bhuva, membro do Grupo de Pesquisa em Efeitos de Radiação e professor de engenharia elétrica da Universidade de Vanderbilt ( EUA). Este grupo de pesquisa foi formado em 1987, inclusive para estudar o efeito da radiação cósmica em sistemas eletrônicos. Inicialmente, o grupo estava envolvido em sistemas militares e espaciais, mas desde 2001 amplia o escopo de interesses para produtos eletrônicos de consumo.
Embora haja exemplos bastante impressionantes de mau funcionamento do equipamento, os SEUs continuam sendo um fenômeno extremamente raro. Mas os especialistas prestam atenção no fato de que os microcircuitos eletrônicos são cada vez mais usados em vários aparelhos domésticos. A densidade de transistores nos chips aumenta, assim como seu número. Por esse motivo, a probabilidade de encontrar uma "falha espacial" aumenta a cada ano. Fabricantes de eletricidade estão estudando o problema. Por exemplo, em 2008, os engenheiros da Fujitsu
escalaram um vulcão havaiano para medir a radiação cósmica a uma altitude de 4200 metros. Lá, é cerca de 16 vezes superior ao nível do mar.
Para se proteger contra a radiação cósmica, os fabricantes de eletrônicos estão tentando usar materiais menos sensíveis e códigos de correção de erros. Dispositivos mais caros podem usar sistemas de duplicação.
Engenheiros, administradores de sistema e programadores agora têm uma excelente desculpa para explicar as estranhas falhas da tecnologia de computadores.