Компьютер размером с ладонь выживает там, где другие сдаются.
Экспериментальный радиационно-устойчивый компьютер NASA под названием RadPC успешно прошел испытания в условиях экстремального космического излучения, включая прохождение через радиационные пояса Ван Аллена. Этот важный этап подтвердил надежность системы в условиях, где большинство электронных устройств выходят из строя.
RadPC был запущен в космос 15 января на ракете SpaceX Falcon в рамках миссии Firefly Aerospace. Основная цель устройства — работа на Луне в составе посадочного аппарата Blue Ghost. Однако перед этим компьютер провел более трех недель на орбите Земли, подвергаясь воздействию мощного космического излучения. Для любого электронного устройства это серьезное испытание, так как космические частицы могут вызывать сбои в обработке данных и даже приводить к полному отказу системы.
NASA активно разрабатывает радиационно-устойчивые вычислительные системы, поскольку компьютеры играют ключевую роль в навигации, управлении и связи в космосе. RadPC был создан специалистами Университета штата Монтана и выводится на рынок компанией Resilient Computing. В основе устройства лежит программируемая логическая матрица Xilinx Artix-7, четыре процессора RISC-V и механизм контроля ошибок, который позволяет системе выявлять сбои и восстанавливать работоспособность. Также компьютер оснащен 2 Кб памяти данных.
Особенности RadPC:
- Компактные размеры: 10×10 см при толщине 1,3 см.
- Механизм «голосования» между процессорами: все процессоры выполняют одинаковые задачи, а специальный алгоритм сравнивает результаты. Если один из процессоров дает сбой, он отключается, и вычисления продолжаются без него.
- Микроконтроллер, который выявляет и исправляет аппаратные ошибки, позволяя компьютеру работать даже после воздействия радиации.
- Три дозиметра для измерения уровня радиации, которые помогут изучить воздействие солнечного ветра и магнитосферы Земли на пути к Луне, а также условия на поверхности спутника.
NASA утверждает, что RadPC как минимум в три раза более устойчив к космическому излучению, чем его предшественники.
Текущий статус миссии:
Посадочный аппарат Blue Ghost успешно выполнил маневр для выхода на лунную траекторию и вскоре достигнет орбиты Луны. Планируется, что посадка состоится 2 марта. Устройство рассчитано на работу в течение 14 дней, но, если компьютер сможет пережить лунную ночь (как это произошло с японским аппаратом SLIM), RadPC сможет функционировать дольше.
Данные, собранные RadPC, будут полезны для будущих пилотируемых миссий, помогая лучше понять условия на Луне и разработать более надежные системы для исследования космоса.