I ricercatori dell’USC Information Sciences Institute stanno sviluppando modi per proteggere l’hardware futuro dagli effetti dello spazio, comprese le radiazioni dannose.
Un rover sta accelerando verso la superficie di Marte e ha bisogno di accendere motori assistiti da razzi per rallentarlo, stat!
Il problema è che se qualcosa va storto tra l’atmosfera di Marte e la sua superficie, non c’è tempo per inviare un messaggio alla Terra, resettare il processore, eseguire la diagnostica, ecc. calcoli di intelligenza artificiale potrebbe salvarsi da solo, ma quel livello di potenza di calcolo non è attualmente disponibile nello spazio.
Rover K10. L’hardware contenuto all’interno deve essere protetto dalle radiazioni nocive. Credito immagine: NASA/Matt Deans
Scenari come questo sono il motivo per cui la prossima generazione di computer per voli spaziali avrà una potenza di calcolo significativamente maggiore.
Infatti, NASA sta sviluppando processori che avranno 100 volte l’attuale capacità di calcolo. E ricercatori a Istituto di scienze dell’informazione dell’USC (ISI), un centro di ricerca del Facoltà di Ingegneria di Viterbistanno sviluppando un modo innovativo per proteggere i futuri processori dagli effetti dello spazio, come le radiazioni nocive.
Radiazione cosmica
“Quando metti qualcosa nello spazio, viene bombardato da protoni ad alta energia ed effetti cosmici che sconvolgono il dispositivo. Può far sì che i bit passino da zero a uno e da uno a zero JP Walters, Direttore di ricerca presso ISI. “Le cose andranno in crash, si sommeranno al valore sbagliato o la macchina si spegnerà.”
Affinché i sistemi informatici siano affidabili nello spazio, devono esserlo rad-duro, il che significa che sono stati resi resistenti alle radiazioni. E devono anche esserlo tollerante agli erroriil che significa che sono in grado di continuare a funzionare in caso di guasto di un componente.
Il team ISI sta sviluppando un software che renderà il futuro calcolo spaziale più affidabile, adattandosi alle esigenze della missione.
Flessibile e adattabile
Il processore spaziale di prossima generazione sarà un processore multi-core. I core possono essere utilizzati per l’elaborazione, ma possono anche essere utilizzati per la tolleranza ai guasti. Il software ISI consentirà agli utenti di decidere dove destinare le risorse.
Walters ha spiegato: “Il processore avrà una certa tolleranza alle radiazioni di base. Ma poi, mentre entra in orbite diverse, o su pianeti diversi, tutti con diversi ambienti di radiazione, avrai un po’ di scelta. Se so che volerò in un ambiente altamente radioattivo, voglio iniziare a dedicare parte di queste risorse alla tolleranza ai guasti”.
Ha descritto i compromessi che derivano da queste decisioni: “Vuoi costruire un dispositivo che sia tanto duro quanto potresti realizzarlo? Non è gratuito e ora probabilmente hai dispositivi più lenti. Walters ha continuato: “O forse questa è un’operazione di discesa e atterraggio sulla superficie di Marte e vuoi dedicare quattro core solo per eseguire lo stesso calcolo in modo ridondante, questo è ciò che la nostra libreria di tolleranza ai guasti consentirà”.
Queste sono tutte decisioni che non possono essere prese con gli attuali sistemi di elaborazione del calcolo spaziale.
Un futuro in cui i Mars Rover si salvano
Con questo livello di potenza di calcolo, reso disponibile e affidabile grazie alla flessibilità dei core, il rover marziano citato in precedenza dovrebbe essere in grado di avere capacità ben oltre quelle attualmente disponibili, e darà il via ai suoi razzi per un atterraggio sicuro. Missione compiuta!
Walters ha dichiarato del progetto: “È entusiasmante sviluppare una soluzione di tolleranza ai guasti rivoluzionaria che contribuirà a plasmare la prossima generazione di missioni spaziali”.
Fonte: USC
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
