Quando seu smartphone congela de repente, ou seu laptop exibe a temida Tela Azul da Morte, é tentador amaldiçoar o fabricante do gadget, ou se você de alguma forma bagunçou o sistema operacional com sua própria inépcia. Mas relaxe. Pode ser que os raios cósmicos do espaço sideral sejam os culpados.

Você pode pensar que parece loucura, já que provavelmente você não deixou os confins de nosso planeta recentemente. Mas mesmo assim, seus dispositivos são vulneráveis ​​a partículas subatômicas energizadas emitidas pelo sol e estrelas mais distantes que estão continuamente bombardeando a Terra. Embora nossa atmosfera nos dê algum grau de proteção, algumas partículas ainda conseguem passar por esse filtro, em seguida, causará estragos na eletrônica, alterando bits individuais de dados armazenados na memória dos dispositivos. Isso pode resultar em um mau funcionamento denominado transtorno de evento único (SEU). E de acordo com pesquisadores da Universidade Vanderbilt que estudam o problema, nossa crescente dependência de aparelhos eletrônicos e gerações recentes de aparelhos menores, chips de computador mais eficientes nos tornam mais vulneráveis ​​do que nunca às interrupções dos raios cósmicos.

"É muito difícil convencer uma pessoa leiga de que uma partícula alienígena do espaço sideral está fazendo com que seu celular precise reiniciar repentinamente, ou seu laptop precisa ser reiniciado, "diz Bharat Bhuva, professor de engenharia elétrica e de computação na Vanderbilt University e membro do Grupo de Pesquisa de Efeitos de Radiação dessa escola, via email. "A maioria das pessoas culpa a falha de software ou hardware, o que provavelmente é verdade na maioria dos casos, mas o número de partículas na superfície da Terra e o número de dispositivos eletrônicos atualmente em uso tornam a probabilidade de um SEU maior do que antes. "

Bhuva, que recentemente participou de um painel de discussão sobre raios cósmicos e problemas eletrônicos na reunião anual da Associação Americana para o Avanço da Ciência em Boston, disse que os SEUs são apenas um inconveniente para as pessoas comuns, já que eles não causam nenhum dano permanente e uma reinicialização geralmente corrige os problemas. Mas para eletrônicos cujo desempenho ininterrupto é crítico - como controles eletrônicos em usinas de serviços públicos, as redes de computadores do sistema financeiro, e dispositivos médicos que salvam vidas - é um problema mais preocupante.

SEUs em sistemas eletrônicos de aeronaves apresentam um risco ainda mais assustador. Em 2008, um jato de passageiros voando de Cingapura para a Austrália parecia sofrer um SEU que fez com que o piloto automático desligasse, enviando o avião para um mergulho íngreme e ferindo 119 passageiros.

É até possível que os raios cósmicos possam causar problemas nas eleições. A equipe de Bhuva cita o caso da eleição local de 2003 em Schaerbeek, Bélgica, em que um SEU em uma máquina de votação eletrônica deu a um candidato 4, 096 votos adicionais.

Uma das coisas confusas sobre SEUs induzidos por raios cósmicos é que depois, é difícil apontar que as partículas realmente causaram o mau funcionamento. Em vez de, os pesquisadores usam simulações para prever quantos desses percalços ocorrerão ao longo do tempo. Os pesquisadores de Vanderbilt, por exemplo, conduziu recentemente um estudo no Laboratório Nacional de Los Alamos em que expôs chips de computador a um feixe de nêutrons para reproduzir o mesmo efeito que os raios cósmicos podem causar.

Mas em um mundo onde tudo, de geladeiras a carros, está cada vez mais conectado à Internet das Coisas, estamos continuamente aumentando nossa vulnerabilidade ao bombardeio de raios cósmicos. "O problema aumentará com a IoT por causa do número de dispositivos em uso, "diz Bhuva." SEU é uma questão de probabilidades. Com maior número de dispositivos em uso, a probabilidade de que um deles experimente um SEU a qualquer momento aumenta. "

Qual é a resposta? Felizmente, é possível projetar chips e circuitos de computador para ter redundâncias que reduzam o risco de SEUs causar uma interrupção, e esses recursos já estão aparecendo em sistemas críticos de ponta. Mas é mais difícil proteger os eletrônicos de consumo.

"Custa desempenho - velocidade, potência e área - para tornar os circuitos menos vulneráveis ​​ao SEU, "diz Bhuva." Os projetistas precisam equilibrar esse custo de desempenho com a confiabilidade. Pode-se tornar o celular muito robusto contra SEU, mas vai consumir mais energia, resultando em menor desempenho da bateria - ou carregamento mais frequente. "

Até que alguém descubra uma maneira melhor de proteger os aparelhos de consumo dos raios cósmicos, falhas em telefones celulares e telas azuis em laptops são provavelmente algo que teremos de suportar. Mas pelo menos temos uma explicação possível para eles, e amaldiçoar os céus não parecerá tão errado.

Materiais radioativos em decomposição dentro de laptops, telefones e outros dispositivos eletrônicos, como material de embalagem para circuitos integrados que emite partículas alfa, também pode causar um SEU, Bhuva diz.