När din smartphone plötsligt fryser, eller din bärbara dator visar den fruktade Blue Screen of Death, det är frestande att förbanna gadgetens tillverkare, eller undrar om du på något sätt förstörde operativsystemet med din egen bristande förmåga. Men kyla. Det kan mycket väl vara så att kosmiska strålar från yttre rymden är skyldiga.

Du kanske tycker att det låter galet, eftersom oddsen är att du inte har lämnat gränserna för vår planet nyligen. Men även så, dina prylar är sårbara för energiska subatomära partiklar som avges av solen och mer avlägsna stjärnor som ständigt bombarderar jorden. Även om vår atmosfär ger oss en viss grad av skydd, vissa partiklar lyckas fortfarande ta sig igenom det filtret, orsakar sedan förstörelse med elektronik genom att ändra enskilda bitar av data som lagras i minnet på enheter. Detta kan resultera i ett fel som kallas en single-event-upprördhet (SEU). Och enligt forskare från Vanderbilt University som studerar problemet, vårt ökande beroende av elektroniska prylar och de senaste generationerna av mindre, mer effektiva datorchips gör oss mer sårbara än någonsin för kosmiska strålavbrott.

"Det är mycket svårt att övertyga en lekman om att en främmande partikel från yttre rymden gör att hans mobiltelefon plötsligt behöver starta om, eller om hans bärbara dator behöver startas om, "säger Bharat Bhuva, en professor i el- och datateknik vid Vanderbilt University och medlem i skolans Radiation Effects Research Group, via e -post. "De flesta skyller på programvaru- eller hårdvarufel, vilket förmodligen är sant i de flesta fall, men antalet partiklar på jordytan och antalet elektroniska enheter som för närvarande används gör sannolikheten för en SEU högre än tidigare. "

Bhuva, som nyligen deltog i en paneldiskussion om kosmiska strålar och elektronikfel vid årsmötet i American Association for the Advancement of Science i Boston, sa att SEUs oftast bara är ett besvär för vanliga människor, eftersom de inte orsakar någon permanent skada och en omstart vanligtvis löser problemen. Men för elektronik vars oavbrutna prestanda är kritisk - till exempel elektroniska kontroller i bruksanläggningar, finanssystemets datanätverk, och livräddande medicinsk utrustning - det är ett mer oroande problem.

SEU i flygplanets elektroniska system utgör en ännu läskigare risk. 2008 verkade en passagerarstråle som flyger från Singapore till Australien drabbas av en SEU som fick autopiloten att koppla ur, skickar planet in i en brant dykning och skadar 119 passagerare.

Det är till och med möjligt att kosmiska strålar kan orsaka problem med ett val. Bhuvas team citerar fallet med lokalvalet 2003 i Schaerbeek, Belgien, där en SEU i en elektronisk röstmaskin gav en kandidat 4, 096 ytterligare röster.

En av de förvirrande sakerna med kosmiska strålinducerade SEU är att efteråt, Det är svårt att ange att partiklarna faktiskt orsakade felet. Istället, forskare använder simuleringar för att förutsäga hur många sådana olyckor som kommer att inträffa över tid. Vanderbilt -forskarna, till exempel, nyligen genomfört en studie vid Los Alamos National Laboratory där de exponerade datorchips för en neutronstråle för att återge samma effekt som kosmiska strålar kan orsaka.

Men i en värld där allt från kylskåp till bilar alltmer kopplas till sakernas internet, vi ökar ständigt vår sårbarhet för kosmisk strålebombardering. "Problemet kommer att öka med IoT på grund av antalet enheter som används, "säger Bhuva." SEU handlar om sannolikheter. Med högre antal enheter i bruk, sannolikheten för att någon av dem kommer att uppleva en SEU vid ett givet tillfälle ökar. "

Så vad är svaret? Lyckligtvis, det är möjligt att designa datorchips och kretsar för att ha uppsägningar som minskar risken för att SEU orsakar störningar, och dessa funktioner visas redan i avancerade kritiska system. Men det är svårare att skydda konsumentelektronik.

"Det kostar prestanda - hastighet, kraft och yta - för att göra kretsar mindre sårbara för SEU, "säger Bhuva." Designers måste balansera sådana prestandakostnader med tillförlitlighet. Man kan göra mobilen mycket robust mot SEU, men det kommer att ta mer ström vilket resulterar i lägre batteriprestanda - eller oftare laddning. "

Tills någon kommer på ett bättre sätt att skydda konsumentprylar från kosmiska strålar, mobiltelefonfel och blå skärmar på bärbara datorer är förmodligen något som vi bara måste stå ut med. Men åtminstone har vi en möjlig förklaring till dem, och att förbanna himlen kommer inte att kännas så avskedat.

Förfallna radioaktiva material inuti bärbara datorer, telefoner och andra elektroniska enheter, såsom förpackningsmaterial för integrerade kretsar som avger alfa -partiklar, kan också orsaka en SEU, Säger Bhuva.