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Bientôt un ordinateur capable de fonctionner sur Vénus ?

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  • Bientôt un ordinateur capable de fonctionner sur Vénus ?

    Par Laurent Sacco, Futura-Sciences

    À la surface de Vénus, la température atteint environ 500°C et ferait rapidement rendre l'âme à l’ordinateur d’un rover. Si le système informatique reposait non pas sur l'électronique mais sur des dispositifs électromécaniques, pourrait-il résister ? La réponse est oui selon une équipe de chercheurs américains, qui vient de poser les jalons d’un tel ordinateur.

    La surface de Vénus est très inhospitalière, avec des conditions de pressions et de températures qui ne permettent pas aux sondes d’y fonctionner bien longtemps. C’est tout juste si la sonde Venera 13 a eu le temps de nous envoyer quelques photos en 1982. On rêverait pourtant d’avoir l’équivalent des rovers martiens Spirit et Opportunity. Malheureusement, au-delà de 250°C, le bruit thermique dans les transistors des ordinateurs et autres composants électroniques rend leur fonctionnement inefficace.

    Une équipe de chercheurs de la Case Western Reserve University à Cleveland (Ohio) a pourtant trouvé un début de parade. L’idée est simple et élégante : il s’agirait d’en revenir aux conceptions d’un célèbre mathématicien du XIXe siècle, l’anglais Charles Babbage, titulaire de la prestigieuse chaire de professeur lucasien de mathématiques de l'université de Cambridge, dont l’avant-dernière personne à l’avoir occupée n’était autre que Stephen Hawking.

    Un précurseur de l'informatique

    Babbage cherchait à pousser plus loin la notion de calculateur dont les bases avaient été posées par Pascal et Leibniz. Il devint ainsi un des précurseurs de l'informatique et fut le premier à énoncer le principe de l'ordinateur. Lui-même chercha à créer un ordinateur mécanique mais il n’arriva jamais à ses fins.

    La technologie moderne, plus précisément la nanotechnologie, ouvre aujourd'hui la possibilité de reprendre les idées de Babbage en construisant des éléments d’ordinateurs électromécaniques miniaturisés. De tels éléments seraient bien moins sensibles à des hautes températures et on pourrait donc peut-être s’en servir pour construire des rovers vénusiens.


    Une vidéo sur les travaux de Charles Babbage et son projet d'un ordinateur mécanique. © The Computer History Museum

    Comme l’expliquent Mehran Mehregany et ses collègues dans un article de Science, il est bel et bien possible de construire des Nems (nanoelectromechanical systems) se comportant comme des portes logiques de circuits électroniques. Une telle idée n'est pas nouvelle puisque des mémoires électromécaniques ont déjà été réalisées à l'aide Mems (Micro-Electro-Mechanical Systems.

    Les chercheurs ont ainsi construit des interrupteurs mécaniques de quelques centaines de nanomètres à partir d’une galette de silicium recouverte d’une couche de carbure de silicium SiC de 400 nanomètres d’épaisseur. À l’aide de la technique de lithographie par faisceau d'électrons, ils ont ensuite gravé un premier interrupteur en SiC puis l’ont chimiquement séparé de la galette. Sous l’action d’une différence de potentiel convenablement appliquée, le dispositif se comporte comme un transistor à effet de champ et en combinant deux de ces circuits, les chercheurs ont réalisé une porte logique « non ».

    Le circuit électromécanique ainsi réalisé a pu fonctionner à une fréquence de 500 kilohertz et à une température de 500 °C en réalisant 2 milliards de cycles avant de défaillir. À température ambiante, il avait résisté suffisamment pour boucler environ 21 milliards de cycles. Les chercheurs pensent qu’ils pourront atteindre les 1.000 milliards de cycles et fonctionner à des fréquences de l’ordre du gigahertz.

    Ce n’est qu’un début, d’autres composants électromécaniques sont à construire, ainsi que des mémoires du même genre, avant de vraiment disposer d’un ordinateur électromécanique. Reste à savoir aussi s'il sera suffisamment performant pour entrer en compétition avec des ordinateurs plus classiques. Mais peut-être les descendants du dispositif ainsi réalisé permettront-ils un jour de renouveler notre connaissance de la surface de Vénus.


    Une vue au microscope du dispositif électromécanique créé par les chercheurs. ©Te-Hao Lee
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