RadPC: Ο ανθεκτικός στην ακτινοβολία υπολογιστής της NASA πέρασε το πρώτο κρίσιμο τεστ
Η NASA αποκάλυψε ότι ο πειραματικός υπολογιστής της με ανοχή στην ακτινοβολία (RadPC) πέρασε σώος και αβλαβής από τις ζώνες υψηλής ακτινοβολίας Van Allen. Ο RadPC μεταφέρθηκε στο Διάστημα στις 15 Ιανουαρίου πάνω σε έναν πύραυλο Falcon της SpaceX. Η NASA τον μετέφερε με την αποστολή της Firefly Aerospace, η οποία ελπίζει να προσεδαφίσει ένα σκάφος με την ονομασία Blue Ghost στη Σελήνη.
Πριν ταξιδέψει στη Σελήνη, το Blue Ghost πέρασε περισσότερες από τρεις εβδομάδες σε γήινη τροχιά. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου πέρασε από τη ζώνη Van Allen και έδωσε στο RadPC την ευκαιρία να αποδείξει την ανθεκτικότητα του.
Η ακτινοβολία και οι υπολογιστές δεν συμβαδίζουν διότι ένα και μόνο σωματίδιο υψηλής ενέργειας μπορεί, σύμφωνα με τη NASA, «να προκαλέσει το λεγόμενο “φαινόμενο ενός γεγονότος”, προκαλώντας μικρά σφάλματα δεδομένων που οδηγούν σε αλυσιδωτές δυσλειτουργίες, καταρρεύσεις συστημάτων και μόνιμες βλάβες». Με δεδομένο τον κρίσιμο ρόλο των υπολογιστών στις διαστημικές αποστολές, η NASA επιθυμεί να κατασκευάσει ανθεκτικά μηχανήματα που να μπορούν να επιβιώσουν στα διαστημικά ταξίδια, γι' αυτό και χρηματοδότησε την ανάπτυξη του RadPC.
Ακριβείς σχεδιαστικές λεπτομέρειες είναι δύσκολο να βρεθούν, αλλά μια εργασία του 2021 που γράφτηκε από ερευνητές του Montana State University (MSU), το οποίο ανέλαβε να κατασκευάσει το RadPC - αναφέρει μια σχεδίαση βασισμένη στο Xilinx Artix-7 FPGA που συσκευάζει τέσσερις επεξεργαστές σε ένα μέγεθος μιας φέτας ψωμιού.
Η συσκευή διατίθεται στο εμπόριο από την εταιρεία Resilient Computing, η οποία προσφέρει ένα προϊόν με την ονομασία RadPC που χρησιμοποιεί επίσης το Xilinx Artix-7. Η περιγραφή της Resilient Computing για το RadPC της αναφέρει ότι διαθέτει δύο kilobytes μνήμης δεδομένων, την ίδια ποσότητα που αναφέρεται στην εργασία του MSU.
Το έγγραφο εξηγεί επίσης ότι το RadPC διαθέτει τέσσερις επεξεργαστές (η Resilient Computing λέει ότι είναι αρχιτεκτονικής RISC-V) που εκτελούν όλοι το ίδιο πρόγραμμα και τροφοδοτούν δεδομένα σε έναν «ψηφοφόρο» που ελέγχει την έξοδο για συνέπεια. Εάν ένας από τους επεξεργαστές παράγει ανώμαλα αποτελέσματα, θεωρείται ελαττωματικός και απομονώνεται.
Το RadPC μπορεί να διορθώσει τα σφάλματα του hardware, χάρη στην παρουσία ενός microcontroller που έχει σχεδιαστεί γι' αυτό το σκοπό. Η εξήγηση της NASA για τις επουλωτικές δυνάμεις του RadPC αναφέρει: «Σε περίπτωση χτυπήματος από ακτινοβολία, οι πατενταρισμένες διαδικασίες αποκατάστασης του RadPC μπορούν να εντοπίσουν τη θέση του σφάλματος και να επιδιορθώσουν το πρόβλημα στο παρασκήνιο». Το RadPC είναι κατά τα φαινόμενα τρεις φορές πιο ανθεκτικό από άλλους υπολογιστές που έχουν σταλεί στο Διάστημα, ένας ισχυρισμός που ενισχύεται από το γεγονός ότι αρκετά πρωτότυπα έχουν ήδη περάσει χρόνο σε τροχιά.
Το RadPC περιλαμβάνει επίσης τρία δοσίμετρα για τη μέτρηση της ακτινοβολίας, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν από το Blue Ghost για τη μέτρηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ της γήινης μαγνητόσφαιρας και του ηλιακού ανέμου κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του προς τη Σελήνη. Τα όργανα θα λειτουργήσουν επίσης στη Σελήνη, παρέχοντας πληροφορίες για το περιβάλλον ακτινοβολίας του χώρου προσεδάφισης που ελπίζεται ότι θα βοηθήσει μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές.
[via]
