NASA reaktyvinio judėjimo laboratorija
NASA testuoja naujos kartos kosminį kompiuterio lustą, kuris galėtų suteikti erdvėlaiviams galimybę veikti daug savarankiškiau tolimojo kosmoso sąlygomis. Atsparus radiacijai procesorius rodo šimtus kartų didesnį našumą nei dabartiniai kosminių skrydžių kompiuteriai, atlaikydamas sudėtingus bandymus, skirtus imituoti atšiaurias kosmoso sąlygas. Ši technologija galėtų sudaryti sąlygas dirbtinio intelekto varomiems erdvėlaiviams, greitesniems moksliniams atradimams ir išmanesnėms misijoms į Mėnulį ir Marsą.
NASA naujas kosminis procesorius
Pakankamai mažas, kad tilptų delne, NASA didelio našumo kosminių skrydžių skaičiavimo procesorius turi pilnos sistemos viename luste galią. Šis naujos kartos procesorius sukurtas taip, kad atlaikytų tolimojo kosmoso sąlygas ir užtikrintų didžiulį skaičiavimo greičio šuolį, palyginti su dabartinėmis erdvėlaivių technologijomis. Nuotrauka: NASA/JPL-Caltech
NASA kuria galingą naują kompiuterio lustą, skirtą smarkiai padidinti būsimų erdvėlaivių intelektą ir našumą. Komercinės partnerystės dėka projektas sukuria pažangią apdorojimo technologiją, galinčią padėti erdvėlaiviams veikti savarankiškiau misijų toli nuo Žemės metu.
NASA didelio našumo kosminių skrydžių skaičiavimo projektas (NASA’s High Performance Spaceflight Computing project) skirtas kosminių laivų, naudojamų kosmoso tyrinėjimuose, skaičiavimo pajėgumų didinimui. Dabartinės misijos remiasi senesniais procesoriais, nes jie yra pakankamai patvarūs, kad atlaikytų ekstremalias kosmoso sąlygas. Nors šie lustai yra patikimi, jiems trūksta našumo, reikalingo sudėtingesnėms misijoms.
Agentūra teigia, kad naujesni ir daug galingesni procesoriai yra būtini būsimiems autonominiams erdvėlaiviams, greitesnei mokslinei analizei vietoje ir astronautų palaikymui misijų į Mėnulį ir Marsą metu.
„Remiantis ankstesnių kosminių procesorių palikimu, ši nauja daugiabranduolė sistema yra atspari gedimams, lanksti ir itin naši“, – sakė Eugene’as Schwanbeckas, NASA žaidimo keitimo plėtros programos (NASA’s Game Changing Development program) elementų vadovas agentūros Langley tyrimų centre Hamptone, Virdžinijoje. „NASA įsipareigojimas tobulinti kosminių skrydžių skaičiavimą yra techninių pasiekimų ir bendradarbiavimo triumfas.“
Radiacijai atsparus procesorius susiduria su ekstremaliais išbandymais
Projekto centre yra naujas radiacijai atsparus procesorius, sukurtas taip, kad užtikrintų iki 100 kartų didesnę skaičiavimo galią nei šiandieniniai kosminių skrydžių kompiuteriai, tuo pačiu atlaikydamas atšiaurias kosmoso sąlygas. NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijos (JPL) Pietų Kalifornijoje inžinieriai atlieka įvairius bandymus, skirtus tokioms sąlygoms imituoti.
„Šias naujas lustus testuojame atlikdami radiacijos, terminius ir smūginius bandymus, taip pat įvertiname jų veikimą per griežtą funkcinių bandymų kampaniją“, – teigė Jimas Butleris, JPL didelio našumo kosminių skaičiavimų projekto vadovas.
Kad procesorius atitiktų kosminių skrydžių reikalavimus, jis turi atlaikyti intensyvią elektromagnetinę spinduliuotę ir didelius temperatūros svyravimus, kurie gali pažeisti elektroniką. Didelės energijos dalelės iš Saulės ir tolimojo kosmoso taip pat gali sukelti kompiuterio klaidas, dėl kurių erdvėlaiviai persijungia į „saugųjį režimą“, laikinai išjungdami nebūtinas sistemas, kol inžinieriai išspręs problemą.
NASA taip pat testuoja, kaip lustas susidoroja su nusileidimo planetose iššūkiais.
„Norėdami imituoti realaus pasaulio našumą, naudojame aukštos kokybės nusileidimo scenarijus iš realių NASA misijų, kurioms paprastai reikėtų daug energijos reikalaujančios įrangos, kad būtų galima apdoroti didžiulius nusileidimo jutiklių duomenų kiekius“, – sakė Butleris. „Tai įdomus metas mums dirbti su įranga, kuri leis NASA žengti kitus milžiniškus šuolius.“
Bandomai JPL prasidėjo vasarį ir tikimasi, kad jie tęsis kelis mėnesius. Pirmieji rezultatai buvo labai daug žadantys. Pasak NASA, procesorius veikia taip, kaip numatyta, ir parodė maždaug 500 kartų didesnį našumą nei šiuo metu erdvėlaiviuose naudojami radiacijai atsparūs lustai.
Komanda taip pat pažymėjo bandymų pradžią simboliniu momentu, išsiųsdama el. laišką pavadinimu „Sveika, Visata“, kuriame minimi garsūs įvadiniai pranešimai, naudoti ankstyvosiomis kompiuterių programavimo dienomis.
Dirbtiniu intelektu varomi erdvėlaiviai ir tolimojo kosmoso misijos
Procesorių kartu kuria JPL ir „Microchip Technology Inc.“, įsikūrusi Čandleryje, Arizonoje. Bendrovė bendradarbiauja su NASA per komercinę partnerystę, o lustų pavyzdžiais jau pasidalyta su gynybos ir komerciniais kosmoso partneriais.
Tikimasi, kad ši technologija atliks svarbų vaidmenį autonominių erdvėlaivių ateityje. Turėdami įmontuotą dirbtinį intelektą, erdvėlaiviai galėtų realiuoju laiku reaguoti į netikėtas situacijas, kai dėl ryšio vėlavimų žmogaus kontrolė tampa nepraktiška. Lustas taip pat galėtų padėti tolimojo kosmoso misijoms efektyviau apdoroti, saugoti ir perduoti didžiulius mokslinių duomenų kiekius atgal į Žemę.
NASA teigia, kad procesorius galiausiai taip pat gali palaikyti pilotuojamas misijas į Mėnulį ir Marsą.
Mažas procesorius su didele skaičiavimo galia
Šis įrenginys žinomas kaip sistema ant lusto (system-on-a-chip, SoC), o tai reiškia, kad jis sujungia pagrindinius kompiuterio komponentus į vieną kompaktišką įrenginį. Lustą sudaro centriniai procesoriai, skaičiavimo perkrovos, pažangios tinklo sistemos, atmintis ir įvesties / išvesties sąsajos.
SoC yra plačiai naudojami išmaniuosiuose telefonuose ir planšetiniuose kompiuteriuose, nes jie yra kompaktiški ir energiją taupantys. Tačiau NASA versija sukurta taip, kad daugelį metų išliktų tolimajame kosmose, potencialiai nukeliaudama milijonus (ar net milijardus) kilometrų nuo Žemės be priežiūros ar remonto.
Kai procesorius bus sertifikuotas naudoti kosmose, NASA planuoja jį integruoti į įvairias misijas, įskaitant Žemės orbitinius aparatus, planetinius marsaeigius, tolimuosius kosmoso zondus ir pilotuojamas gyvenamąsias vietas.
Ši technologija taip pat galėtų būti naudinga Žemėje. „Microchip“ planuoja pritaikyti procesorių tokioms pramonės šakoms kaip aviacija ir automobilių gamyba.
NASA ir pramonės bendradarbiavimas
Projektą valdo Kosmoso technologijų misijų direktorato „Game Changing Development“ (GCD) programa NASA Langley mieste. GCD programa ir JPL, kurią valdo „Caltech“ Pasadenoje, Kalifornijoje, prižiūrėjo kūrimo procesą nuo misijos planavimo ir pramonės tyrimų iki galutinio pristatymo.
NASA JPL pasirinko „Microchip“ kaip partnerę 2022 m., o bendrovė finansavo savo procesoriaus tyrimų ir plėtros darbus.
NASA’s Jet Propulsion Laboratory. „NASA’s new AI space chip could let spacecraft think for themselves.“ ScienceDaily. ScienceDaily, 15 May 2026. <www.sciencedaily.com
Lustai – strateginis Europos prioritetas: koks vaidmuo atiteks Lietuvai?
VILNIUS TECH tyrėjo sukurtas lustas – inovacija transporto elektronikoje
Naujas IBM lustas, imituojantis žmogaus smegenų darbą
Naujas lustas leidžia robotams matyti 4D formatu, vienu metu stebint atstumą ir greitį