Радиоизлучение, резкие перепады температур и задержки связи с Землей сильно ограничивают возможности бортовой электроники на космических аппаратах. Новый проект NASA нацелен на то, чтобы часть сложных расчетов выполнять прямо на месте, вместо того чтобы ждать команд из центров управления.
Изображение: ScienceDaily
Разрабатываемый процессор носит внутреннее название High Performance Spaceflight Computing (HPSC) и должен прийти на смену поколениям космических чипов, которые NASA применяет уже много лет. Его создают с учетом работы в условиях сильной радиации и экстремальных температур, чтобы он сохранял работоспособность даже при посадках на планеты и в других напряженных сценариях.
Агентство описывает HPSC как отказоустойчивый, гибкий и очень производительный процессор. В одном из заявлений говорится, что новая платформа должна обеспечить в сто крат прирост по сравнению с текущими решениями, а отдельные испытания в лаборатории JPL показали прирост вычислительной мощности до пятисот раз относительно существующих космических чипов. Такие возможности позволяют переносить на борт алгоритмы анализа данных, которые раньше приходилось выполнять на Земле.
Один из ожидаемых эффектов — повышение автономности космических аппаратов на больших расстояниях от Земли. Задержки сигнала там достигают десятков минут, и быстрый ответ с Земли невозможен. С новым процессором зонд или марсоход сможет сам обнаруживать необычные объекты, оценивать опасные ситуации и реагировать на них без участия диспетчеров.
NASA подчеркивает, что особое внимание уделяет поведению HPSC во время посадок на планеты и при работе в радиационно насыщенных областях. На полигоне JPL процессор проходит серию стресс‑тестов, в которых имитируют электромагнитные помехи и резкие температурные изменения. На данный момент, промежуточные результаты испытаний оценивают как положительные.
Новый чип создают в сотрудничестве с компанией Microchip Technology Inc., и первые образцы уже выпущены. В перспективе HPSC планируют использовать не только в межпланетных аппаратах, но и в планетоходах, спутниках и глубинных космических зондах, которым нужен мощный и надежный вычислительный модуль.