Новий процесор для автономних місій від Microchip та NASA у 500 разів швидший за сучасні аналоги

Національне управління з аеронавтики і дослідження космічного простору розпочало фінальну стадію тестування революційного процесора High Performance Spaceflight Computing (HPSC), який має стати «мозком» майбутніх автономних космічних апаратів. 

 

Як повідомляє NASA, розробка ведеться спільно з компанією Microchip Technology. Процесор типу SoC розміром із долоню спроектований так, щоб витримувати екстремальні умови глибокого космосу, включаючи потужну радіацію та критичні перепади температур. Перші результати випробувань у Лабораторії реактивного руху (JPL) показали неймовірну продуктивність, що у 500 разів перевищує показники чипів, які використовуються в поточних місіях.

 

Проєкт HPSC спрямований на подолання технологічного розриву: сучасні космічні апарати часто покладаються на застарілі, але надійні процесори багаторічної давності. Нова мульти'ядерна система є відмовостійкою та гнучкою, що дозволяє космічним кораблям самостійно аналізувати великі обсяги даних без допомоги із Землі. Це критично важливо для швидкого наукового аналізу, підтримки астронавтів на Місяці та Марсі, а також для успішного виконання складних сценаріїв посадки на інші планети.

 

За словами менеджера проєкту в JPL Джима Батлера (Jim Butler), чипи проходять через серію жорстких випробувань на термічну стійкість, ударні навантаження та вплив високоенергетичних частинок. Останні часто спричиняють помилки в електроніці, переводячи апарати у «безпечний режим». Процесор HPSC розроблений так, щоб забезпечувати безперебійну роботу навіть під час сонячних штормів. Окрім обчислювальних ядер, чіп містить передові мережеві інтерфейси та блоки пам’яті, що робить його енергоефективним аналогом сучасних смартфонів, адаптованим до агресивного середовища.

 

Технологія відкриває шлях до використання AI у реальному часі під час місій у далекому космосі, де затримка сигналу робить керування з боку людини неможливим. NASA планує впроваджувати ці чіпи в усі майбутні ровери, орбітальні апарати та житлові модулі. Очікується, що Microchip також адаптує ці напрацювання для земних галузей, зокрема авіації та автомобілебудування. Повна сертифікація процесора дозволить NASA здійснити наступний гігантський стрибок у дослідженні Всесвіту, забезпечивши апарати інтелектом нового рівня.

 

Поява HPSC знаменує перехід космічної індустрії від стратегії «надійності через застарілість» до стратегії «надійності через інтелектуальну архітектуру». Збільшення продуктивності у 500 разів дозволить інтегрувати складні алгоритми AI безпосередньо у бортові системи, що перетворить космічні апарати з керованих інструментів на повноцінних автономних агентів. Це радикально змінить економіку досліджень, оскільки швидкість первинної обробки даних на борту дозволить передавати на Землю лише найціннішу інформацію, розвантажуючи канали далекого космічного зв'язку.

 

Головним стратегічним ризиком залишається складність верифікації софту для настільки потужних систем у реальних умовах космічного випромінювання. Чим складніша архітектура процесора, тим більше потенційних вразливостей для помилок, спричинених важкими іонами. Проте успішна реалізація цього проєкту дасть США значну перевагу в освоєнні Марса, оскільки автономне прийняття рішень стане ключовим фактором виживання під час тривалих пілотованих та безпілотних місій поза межами земної орбіти.