Какво се случва, когато роботизирана космическа сонда се разрушава на милиони километри от най-близкия инженер на космически кораби? Ако има програмна грешка, инженерите понякога могат да коригират проблема, като качват нови команди, но какво ще стане, ако компютърният хардуер не успее? Ако хардуерът управлява нещо критично като напъните или комуникационната система, няма много контрол на мисията; мисията може да бъде загубена. Понякога неуспешните спътници могат да бъдат възстановени от орбита, но тъй като няма междупланетна теглеща услуга за мисии до Марс. Може ли да се направи нещо за повредени компютърни системи, далеч от дома? Отговорът може да се крие в проект, наречен „Мащабируема самоконфигурируема архитектура за космически системи за многократна употреба“. Но не се притеснявайте, машините не се самоосъзнават, те просто се учат как да се оправят ...
Когато космическите кораби не функционират по пътя към дестинациите си, често няма много контролери на мисии. Разбира се, ако те са недостъпни (т.е. спътници в орбита на Земята), има възможност те да бъдат взети от екипажите на космическите совалки или фиксирани в орбита. Например през 1984 г. от Discovery са били избрани два неизправни спътника по време на мисията STS-51A (на снимката по-горе). И двата комуникационни спътника имаха неизправни двигатели и не можаха да поддържат орбитите си. През 1993 г. Space Shuttle Endeavor (STS-61) извърши промяна в орбитално огледало на космическия телескоп Хъбъл. (Разбира се, винаги има опция да бъдат свалени и най-строгите тайни мъртви шпионски спътници.)
Въпреки че и двата примера за извличане / ремонт на мисията по-горе най-вероятно се отнасят до механична повреда, същото би могло да се направи, ако техните бордови компютърни системи не са успели (ако си струва цената на скъпа мисия за ремонт на екипировка). Но какво ще стане, ако някоя от роботизираните мисии извън земната орбита претърпя смущаваща хардуерна неизправност? Това също не трябва да бъде огромна грешка (ако това се случи на Земята, проблемът вероятно може да бъде отстранен бързо), но в космоса, където няма инженер, тази малка грешка може да изрича обреченост за мисията.
И какъв е отговорът? Създайте компютър, който може да се поправи. Може да звучи като Терминатор 2 сюжетна линия, но изследователи от университета в Аризона проучват тази възможност. НАСА финансира работата, а Лабораторията за реактивни двигатели ги приема сериозно.
Али Акоглу (асистент по компютърно инженерство) и неговият екип разработват хибридна хардуерна / софтуерна система, която може да се използва от компютрите, за да се излекуват. Изследователите използват Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), за да създадат самолечителни процеси на ниво чип.
FPGA използват комбинация от хардуер и софтуер. Тъй като някои хардуерни функции се изпълняват на ниво чип, софтуерът действа като „фърмуер“ на FPGA. Фърмуерът е често срещан компютърен термин, при който специфични софтуерни команди са вградени в хардуерно устройство. Въпреки че микропроцесорът обработва фърмуера, както всеки нормален софтуер, тази конкретна команда е специфична за този процесор. В това отношение фърмуерът имитира хардуерни процеси. Оттук идват изследванията на Акоглу.
Изследователите са във втората фаза на проекта, наречен Scalable Self-Configurable Architecture for Reisable Space Systems (SCARS) и са създали пет безжични мрежови устройства, които лесно биха могли да представят пет съдействащи роувъра на Марс. Когато възникне хардуерна неизправност, мрежовите „приятели“ се справят с проблема на две нива. Първо, проблемният блок се опитва да поправи бъда на ниво възел. Чрез преконфигуриране на фърмуера, устройството ефективно конфигурира веригата, заобикаляйки грешката. Ако тя не е успешна, приятелите на звеното извършват резервна операция, като препрограмират себе си за извършване на счупените операции на единицата, както и свои собствени. Интелигентността на ниво единица се използва в първия случай, но ако това не успее, се използва интелигентност на ниво мрежа. Всички операции се извършват автоматично, няма човешка намеса
Това е някои завладяващи изследвания с далечни ползи. Ако компютрите биха могли да се излекуват на далечни разстояния, щяха да бъдат спестени милиони долари. Също така, дълголетието на космическите мисии може да бъде удължено. Това изследване би било полезно и за бъдещите командировани мисии. Въпреки че по-голямата част от компютърните проблеми могат да бъдат отстранени от астронавтите, ще възникнат критични повреди в системата; използването на система като SCARS може да извърши спасяване на живота, докато източникът на проблема е открит.
Източник: UA News
