La Retirada De Toyota Podría Ser Causada Por Los Rayos Cósmicos

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Los reguladores federales están examinando la posibilidad de que la radiación de los rayos cósmicos provenientes del espacio pueda ser, al menos parcialmente, culpable de los recientes defectos mecánicos de toyota.

Es posible que no disminuya los problemas de Toyota al escuchar que los problemas que la compañía ha estado teniendo con los pedales de gas defectuosos pueden atribuirse a los rayos cósmicos del espacio. ¿Suena increíble? El concepto es en realidad mucho más plausible de lo que piensas.

Los pedales de gas pegajoso de Toyota causaron una aceleración repentina e involuntaria en varios de los autos Toyota y Lexus más vendidos del fabricante de automóviles, lo que llevó a un retiro masivo de más de 9 millones de vehículos en todo el mundo, a partir de noviembre. Mientras que las investigaciones en curso intentan localizar la fuente del problema y encontrar una solución, los investigadores pueden encontrar útil examinar a un culpable lejano: la radiación de rayos cósmicos desde lo profundo del cosmos, que se sabe que afecta a datos vulnerables y chips de memoria en electrónica.

Los rayos cósmicos podrían ser al menos parcialmente responsables de los defectos mecánicos de Toyota, dicen ahora los científicos. Y el problema podría empeorar en el futuro, ya que el uso cada vez mayor de pequeños chips de computadora (reemplazo de piezas mecánicas) hace que los autos sean cada vez más vulnerables a la radiación espacial.

Electrónica más sensible

Se pidió a los reguladores federales que vieran el posible papel que los rayos cósmicos desempeñaron en el fiasco de retiro de productos de Toyota después de que un informante anónimo sugiriera que el diseño de los microprocesadores, el software y los chips de memoria de Toyota podrían hacerlos más vulnerables a las interferencias de radiación en comparación con otros fabricantes de automóviles. Esto se debe a que Toyota ha liderado la industria automotriz en su amplia inclusión de controles electrónicos en la fabricación de sus diversos modelos de automóviles.

A medida que los dispositivos electrónicos están diseñados para realizar más y más funciones en chips de circuitos más pequeños, los sistemas se vuelven más sensibles y vulnerables a la corrupción, y por lo tanto son más propensos a la interferencia de la radiación, dijo Ewart Blackmore, investigador principal de TRIUMF, una instalación ciclotrónica en Vancouver., Canadá, que trabaja con empresas para probar y analizar los efectos de la radiación en los productos.

"La radiación es ciertamente una causa potencial de los problemas de Toyota", dijo Blackmore a WordsSideKick.com. "Lo que no se sabe es qué dirección tomarán Toyota y otros fabricantes de automóviles en términos de encontrar y corregir estos problemas".

¿Qué son los rayos cósmicos?

Para empezar, los fabricantes de automóviles y los reguladores deben comprender las formas complejas y, a veces, misteriosas, en que los rayos cósmicos afectan la electrónica en la Tierra.

Los rayos cósmicos son protones de alta energía que se originan en las ondas de choque de los remanentes de las supernovas, los montones de muerte de estrellas gigantescas explotadas. Los rayos cósmicos caen constantemente sobre la Tierra. Y mientras los rayos "primarios" de alta energía chocan con los átomos en la atmósfera superior de la Tierra y rara vez llegan al suelo, las partículas "secundarias" se expulsan de estas colisiones y alcanzan el nivel del suelo.

El efecto es similar a una bola de señal que golpea a un grupo de bolas en el juego de billar, dijo Robert Rauk, un consultor de Creative Power Resources, Inc., una compañía consultora de ingeniería eléctrica y mecánica con sede en Filadelfia.

"Estas partículas secundarias bañan a la Tierra en duchas energéticas que pueden interrumpir la electrónica", dijo Rauk en una entrevista por correo electrónico. "El efecto depende de cuán sensible sea el punto que se golpeó".

Partículas de alta energía y electrónica.

Los chips electrónicos registran, almacenan y procesan información en forma de "bits". Las partículas de alta energía que pasan a través de estos chips pueden alterarse o "voltearse" un poco, lo que resulta en un solo evento de malestar (SEU).

Este evento puede ser desde pérdida de datos o programación alterada, hasta corrupciones mucho más graves de las funciones de los circuitos.

Los riesgos son especialmente altos para los circuitos que son "programables en el campo", explicó Lloyd W. Massengill, director de ingeniería del Instituto Vanderbilt para el Espacio y Electrónica de Defensa de la Universidad de Vanderbilt. Los circuitos programables en campo son sistemas en los cuales la función del circuito puede ser alterada eléctricamente mientras aún está en uso.

"Estas familias de circuitos almacenan no solo datos, sino su función básica eléctricamente", dijo Massengill. "En el desafortunado caso de que una partícula se mueva justo al bit correcto, un circuito configurado para realizar una acción benigna puede reprogramarse para llevar a cabo alguna acción involuntaria".

Pruebas de efectos de rayos cósmicos.

Massengill y sus colegas han estado estudiando los trastornos de eventos individuales en sistemas comerciales, espaciales y militares desde 1987. Los SEU se observaron por primera vez a fines de la década de 1970 y, desde entonces, se han realizado exhaustivas investigaciones y pruebas en las industrias militar, espacial y de aviónica. Pero los efectos de la radiación han recibido muy poca atención entre los fabricantes de automóviles y sus organismos reguladores, dijo Massengill.

Dados el rápido ritmo de la innovación tecnológica y la naturaleza de nuestro mundo digital cada vez más generalizado, investigadores como Blackmore y Massengill creen que es cada vez más importante para los fabricantes probar sus productos y desarrollar software y microelectrónica que son impermeables a tal corrupción cósmica.

"Los controles mecánicos están desapareciendo", dijo Massengill. "Casi todo lo que hacemos es confiar en el procesamiento de información digital. Nos estamos acercando al caso en el que un solo bit de información crítica puede almacenarse con solo mil electrones; una sola partícula puede superar fácilmente esas pequeñas cantidades de carga, lo que lleva a un poco de corrupción..

Añadió que los sistemas de "control por cable" en los cuales los circuitos electrónicos reemplazan a los cables y engranajes, se están convirtiendo en un lugar común en los automóviles, aviones y sistemas de defensa.

Para realizar pruebas de radiación, instalaciones como TRIUMF disparan haces de protones y neutrones en los circuitos y componentes microelectrónicos para observar cualquier error. Los haces pueden simular años de funcionamiento en cuestión de minutos y se utilizan para interrogar a los sistemas para garantizar que funcionen correctamente a pesar de la exposición a la radiación.

Aún así, es difícil saber exactamente cuánta prueba de radiación ya se está haciendo dentro de la industria automotriz. Según Blackmore, ninguna de las compañías que utilizan la instalación de TRIUMF está construyendo componentes específicamente para automóviles, aunque TRIUMF realiza pruebas en software y chips de memoria que se fabrican y venden a una variedad de clientes, que podrían incluir fabricantes de automóviles.

A raíz del retiro de Toyota, Blackmore recomienda que las pruebas de radiación estén mucho más extendidas en la industria automotriz, a fin de continuar protegiendo el software del vehículo contra los posibles efectos negativos de la radiación.

"Hay suficiente poder de procesamiento en los dispositivos de memoria en los automóviles para atraer errores", dijo Blackmore. "Lo que aún no está claro es si la industria ha implementado las técnicas de mitigación adecuadas para evitar errores en sus sistemas".

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