Zapomnij o powolnych i nieporęcznych komputerach, które wysyłamy w przestrzeń kosmiczną od dziesięcioleci. NASA ma coś nowego. 500 razy szybciej.
To nie jest wyciekający scenariusz filmu science-fiction. To jest rzeczywistość. Trwają prace nad nowym procesorem, który może w końcu zapewnić statkom kosmicznym niezależność, której potrzebowały od czasu opuszczenia niskiej orbity okołoziemskiej.
Stare chipy już nie działają
Obecnie w kosmosie używane są przestarzałe chipy. Nie dlatego, że uwielbiamy estetykę lat 70., ale dlatego, że działają. Są niezawodne. Nie ulegają uszkodzeniu pod wpływem promieniowania. Ale są powolne.
W przypadku misji w głębokim kosmosie ta powolność staje się luką w zabezpieczeniach.
Nie można komunikować się z łazikiem w czasie rzeczywistym. Odległość na to nie pozwala. Jeśli aparat napotka skałę, której nie jest w stanie pokonać, pozostaje w ślepym zaułku. Oczekiwanie na polecenia z Ziemi oznacza godziny przestoju. Za długo na krytyczną sytuację.
Nowym celem jest autonomia. Statek kosmiczny musi być w stanie samodzielnie podejmować decyzje.
Gene Schwanbeck z Centrum Badawczego Langley NASA ujął to bez ogródek:
Opierając się na dziedzictwie poprzednich procesorów kosmicznych, ten nowy wielordzeniowy system jest odporny, elastyczny i zapewnia ekstremalną wydajność.
To jest aplikacja. To mózg, który nie tylko kalkuluje. Podejmuje decyzje.
Testy wytrzymałościowe
Na chip, który znajduje się w kieszeni telefonu, nie ma absolutnie miejsca w kosmosie. Kosmos „nienawidzi” elektroniki. Wysokoenergetyczne cząstki z obwodów bombardujących Słońce powodują błędy. Czasami cała maszyna wyłącza się, przechodząc w tryb awaryjny, aby przetrwać.
Ten nowy chip powinien wytrzymać testy bez śladu awarii.
Inżynierowie z Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA poddają go rygorystycznym testom. Promieniowanie. Szok termiczny. Wibracje, które wstrząsnęłyby wypełnieniem zęba trzonowego.
Jim Butler, kierownik projektu, twierdzi, że procedury są dokładne.
Nowe chipy poddajemy rygorystycznym testom, obejmującym testy promieniowania, temperatury i wstrząsów.
Wszystko zaczęło się w lutym. Testy potrwają miesiące. Ale pierwsze wyniki wyglądają dobrze. Bardzo dobry. Mówimy o 500-krotnym wzroście mocy w stosunku do tej, którą wykorzystujemy obecnie.
Aby uczcić rozpoczęcie pracy? Wysłano wiadomość e-mail o temacie Hello Universe. Ukłon w stronę pierwszych programistów, którzy kiedykolwiek podnieśli wzrok znad terminala. Trochę nostalgicznie. I być może konieczne.
Małe pudełko, wielka moc
Nazywa się to systemem na chipie (System-on-a-Chip, SoC). Brzmi to technicznie trudne. W rzeczywistości wszystko jest proste. Oznacza to, że wszystko, czego potrzebujesz, umieszczono na jednej małej płytce krzemowej. Procesor, pamięć, interfejsy, sprzęt sieciowy – wszystko zamknięte w urządzeniu mniejszym niż Twoja dłoń.
Mamy teraz te żetony w kieszeni. Są w naszych telefonach.
Ale te telefony nie wytrzymałyby jednego dnia na orbicie. Ta wersja? Wzmocnione. Stworzony z myślą o miliardach mil samotności. Żadne ekipy naprawcze nie przybędą. Brak zwrotów gwarancyjnych.
W ramach tego projektu firma Microchip Technology nawiązała współpracę z NASA. Finansowali własne badania i rozwój. To umowa komercyjna, a nie tylko finansowanie rządowe. Firma Microchip już dostarcza wczesne wersje chipów graczom wojskowym i komercyjnym z branży lotniczej.
Dlaczego to jest ważne?
Co więc można zrobić, mając 500 razy większą moc obliczeniową niż zwykle?
Po pierwsze. Pozwól sztucznej inteligencji poradzić sobie z nieoczekiwanymi sytuacjami. Jeśli lądownik uderzy w skałę, nowy system dostosowuje swoją trajektorię w ciągu milisekund. Nie trzeba czekać na drużynę z Houston.
Po drugie. Analiza danych naukowych staje się szybsza. Gromadzi się mniej „szumów”. Na Ziemię przesyłane jest tylko to, co naprawdę ważne. Przepustowość w przestrzeni kosmicznej jest cennym zasobem. Ten chip traktuje go z należnym szacunkiem.
Po trzecie. To pomaga astronautom. Niezależnie od tego, czy wrócimy na Księżyc, czy polecimy na Marsa, statek musi bez opóźnień zarządzać systemami podtrzymywania życia, energią i nawigacją. Ludzie popełniają błędy, gdy są zmęczeni. Komputery nie. Przynajmniej zwykle.
Plany są obszerne. Satelity na niskiej orbicie okołoziemskiej. Łaziki planetarne. Moduły mieszkalne dla ludzi. Microchip chce nawet sprzedawać na Ziemi wersje chipów do użytku w samochodach i samolotach.
I to jest logiczne. Jeśli chip może przetrwać w kosmosie, przetrwa test zderzeniowy.
Testy nie zostały jeszcze zakończone. Pozostały miesiące testów, zanim będzie można uzyskać certyfikat do lotu. Ale trajektoria jest jasna.
Wysyłamy mądrzejsze maszyny w ciemność. A to zmienia wszystko. Albo nic się nie zmieni, dopóki to się nie stanie. A kiedy to się stanie, będzie już za późno na zaskoczenie.
