Содержание
Для дальних миссий задержка связи с Землёй — это не неудобство, а ограничение. Поэтому NASA разрабатывает новый бортовой процессор HPSC (High-Performance Spaceflight Computing), который должен дать кораблям больше самостоятельности. По оценке агентства, новый радиационно-стойкий чип даёт до 100 раз больше вычислительной мощности, а ранние тесты показывали уровни до 500 раз выше, чем у текущих «космических» процессоров.
Чем отличается HPSC: ставка на автономность и отказоустойчивость
Мы привыкли, что космические аппараты живут по жёстким сценариям, а сложные решения приходят с Земли. Но в дальнем космосе это плохо работает: команды и телеметрия идут с задержками, а иногда связь нестабильна. NASA прямо привязывает спрос на автономные системы к этим задержкам и хочет, чтобы часть решений аппарат принимал на борту.
В NASA описывают HPSC как многопроцессорную (multicore) систему, где упор сделали на гибкость и устойчивость к сбоям. Менеджер программы в NASA Langley Research Center Юджин Шванбек формулирует это так: «Building on the legacy of previous space processors, this new multicore system is fault-tolerant, flexible, and extremely high-performing».
Почему радиационная стойкость важнее «сырой» мощности
В отличие от земных серверов, чип для глубокого космоса живёт в агрессивной среде. Там и жёсткое излучение, и резкие перепады температур. Высокоэнергетические частицы от Солнца могут вызывать ошибки вычислений, из-за которых обычная электроника уходит в защитный safe mode.
Поэтому HPSC делают радиационно-стойким, а прототип гоняют через тяжёлые испытания. Этим занимается Jet Propulsion Laboratory (JPL): инженеры проводят радиационные, тепловые и ударные тесты. Руководитель проекта HPSC в JPL Джим Батлер говорит прямо: «We are putting these new chips through the wringer by carrying out radiation, thermal, and shock tests».
Посадки без человека: один из ключевых сценариев
Отдельная боль — посадка на планету или спутник, когда аппарат должен быстро обрабатывать поток данных с датчиков и реагировать на опасности без подсказок с Земли. NASA проверяет HPSC в высокодетализированных посадочных сценариях, где обычно требуется «прожорливое» железо для обработки больших объёмов сенсорных данных.
И здесь как раз появляется новая планка автономности: современные аппараты и так автоматизируют рутину, но HPSC нацелен на более масштабные решения и на использование ИИ на борту для критичных задач.
Параллельно NASA уже сотрудничает с Microchip Technology и сообщает, что образцы чипов появились у партнёров из оборонного сектора и коммерческой аэрокосмической индустрии. А в перспективе такой процессор рассматривают и для пилотируемых миссий на Луну и Марс, где задержки связи в несколько секунд делают «ручное управление» в реальном времени непрактичным.
Подробности о разработке NASA раскрыла через публикацию ScienceDaily.
