המעבד החדש מיועד לאפשר לחלליות לנתח מידע, להגיב למצבים בלתי צפויים ולקבל החלטות מסוימות בלי להמתין להוראות מכדור הארץ. לפי נאס"א, הבדיקות הראשוניות מצביעות על קפיצת מדרגה בביצועים לעומת מחשבי חלל קיימים
נאס"א מפתחת דור חדש של מחשבי חלל, שעשוי לשנות את הדרך שבה חלליות פועלות הרחק מכדור הארץ. במרכז הפרויקט עומד מעבד חדש, קטן מספיק כדי להיכנס לכף יד, אך חזק בהרבה מהמחשבים המשמשים כיום בחלליות. לפי הבדיקות הראשוניות, המעבד החדש עשוי לפעול בביצועים של עד פי 500 ממעבדים מוקשחי קרינה הנמצאים כיום בשימוש בחלל.
המעבד מפותח בפרויקט High Performance Spaceflight Computing של נאס"א, בשיתוף מעבדת ההנעה הסילונית JPL וחברת Microchip Technology. מטרתו היא לתת לחלליות יכולת עיבוד עצמאית ומהירה יותר, שתאפשר להן להתמודד עם משימות מורכבות יותר בירח, במאדים ובחלל העמוק.
למה חלליות עדיין משתמשות במחשבים ישנים יחסית
בחלל, המחשב החזק ביותר אינו בהכרח המחשב המתאים ביותר. חללית נדרשת לפעול במשך שנים בתנאים קשים מאוד: קרינה חזקה מהשמש ומהחלל העמוק, שינויי טמפרטורה חריפים, זעזועים בזמן שיגור ונחיתה, ואי־אפשרות לתקן חומרה לאחר התקלה. לכן, משימות חלל רבות משתמשות במעבדים ותיקים יחסית, שנבחרו בעיקר בזכות אמינותם ועמידותם.
הבעיה היא שהמשימות החדשות של נאס"א דורשות הרבה יותר כוח מחשוב. חללית שמצלמת כוכב לכת, רובר שנוסע על פני מאדים או נחתת שמנסה לנחות באזור מסוכן צריכים לעבד כמויות גדולות של נתונים בזמן קצר. ככל שהמשימה רחוקה יותר, כך קשה יותר להסתמך על הוראות מכדור הארץ, משום שהתקשורת מתעכבת.
חללית שיכולה להגיב בזמן אמת
המעבד החדש נועד לאפשר לחלליות להשתמש בבינה מלאכותית ובניתוח נתונים בזמן אמת. לדוגמה, רכב שטח יוכל לזהות בעצמו מכשול או יעד מדעי מעניין. נחתת תוכל לעבד במהירות מידע מחיישני נחיתה כדי לבחור מסלול בטוח יותר. חללית רחוקה תוכל לסנן, לדחוס ולתעדף מידע מדעי לפני שליחתו לכדור הארץ.
ב־JPL בוחנים את המעבד בתנאים המדמים את סביבת החלל. הבדיקות כוללות קרינה, חום, זעזועים ותפקוד בתרחישי נחיתה המבוססים על משימות אמיתיות של נאס"א. המהנדסים בודקים לא רק אם השבב מהיר, אלא גם אם הוא ממשיך לפעול באופן יציב כאשר הוא נחשף לתנאים שעלולים לפגוע באלקטרוניקה רגישה.
צעד לקראת משימות ירח, מאדים וחלל עמוק
נאס"א רואה במעבד החדש רכיב חשוב במשימות העתידיות שלה. הוא עשוי להשתלב בלוויינים סביב כדור הארץ, ברוברים, בבתי גידול מאוישים, במשימות לירח ולמאדים ובחלליות שיפעלו במרחקים גדולים מאוד מכדור הארץ. היכולת לבצע יותר חישובים בחללית עצמה יכולה להאיץ גילויים מדעיים, להפחית עומס תקשורת ולשפר את בטיחות המשימה.
לדברי נאס"א, המעבד החדש הוא מערכת על שבב, SoC, כלומר רכיבי מחשב רבים משולבים בו בתוך רכיב קטן אחד. טכנולוגיה כזו מוכרת ממכשירים כמו סמארטפונים וטאבלטים, אך במקרה הזה היא מותאמת לעבודה במשך שנים בסביבה שבה אין טכנאי, אין מעבדה ואין אפשרות פשוטה להחליף רכיב תקול.
אם הבדיקות יושלמו בהצלחה והמעבד יאושר לשימוש בחלל, הוא עשוי להפוך לאחת מאבני הבניין של הדור הבא של משימות החלל. במקום חלליות שממתינות לכל הוראה מכדור הארץ, נאס"א מתקדמת לעבר חלליות שמסוגלות להבין יותר, להגיב מהר יותר ולנצל טוב יותר את הזמן היקר שלהן הרחק מכאן.
FAQ קצר
למה נאס"א צריכה מעבד חדש לחלליות?
משימות חלל עתידיות דורשות עיבוד מהיר של מידע, תגובה למצבים בלתי צפויים ויכולת פעולה עצמאית כאשר התקשורת עם כדור הארץ מתעכבת.
מה פירוש מעבד מוקשח קרינה?
זהו מעבד שתוכנן לפעול בתנאי קרינה קשים, שבהם חלקיקים עתירי אנרגיה עלולים לגרום לשגיאות במערכות אלקטרוניות.
כיצד המעבד החדש יסייע למשימות חלל?
הוא יוכל לעבד נתונים מחיישנים, לסייע בנחיתה, לתעדף מידע מדעי ולתמוך בחלליות, נחתות ורוברים שפועלים רחוק מכדור הארץ.
עוד בנושא באתר הידען:
