Cosa succede quando una sonda spaziale robotizzata si rompe a milioni di miglia di distanza dal più vicino ingegnere spaziale? In caso di bug del software, gli ingegneri possono talvolta correggere il problema caricando nuovi comandi, ma cosa succede se l'hardware del computer fallisce? Se l'hardware sta controllando qualcosa di critico come i propulsori o il sistema di comunicazione, non c'è molto che il controllo della missione possa fare; la missione potrebbe essere persa. A volte i satelliti guasti possono essere recuperati dall'orbita, ma poiché non esiste un servizio di rimorchio interplanetario per le missioni su Marte. Si può fare qualcosa per i sistemi informatici danneggiati lontano da casa? La risposta potrebbe trovarsi in un progetto chiamato "Architettura auto-configurabile scalabile per sistemi spaziali riutilizzabili". Ma non preoccuparti, le macchine non stanno diventando consapevoli di sé, stanno solo imparando come risolversi ...
Quando i veicoli spaziali non funzionano correttamente sulla strada per le loro destinazioni, spesso non c'è molto che i controllori di missione possano fare. Naturalmente, se sono alla nostra portata (ad esempio i satelliti in orbita terrestre), c'è la possibilità che possano essere raccolti dagli equipaggi dello Space Shuttle o fissati in orbita. Nel 1984, ad esempio, due satelliti malfunzionanti furono rilevati da Discovery nella missione STS-51A (nella foto sopra). Entrambi i satelliti per le comunicazioni avevano motori difettosi e non riuscivano a mantenere le loro orbite. Nel 1993 Space Shuttle Endeavour (STS-61) ha effettuato un cambio orbitale di specchi sul telescopio spaziale Hubble. (Naturalmente, c'è sempre la possibilità che anche i satelliti spia top secret possano essere abbattuti.)
Sebbene entrambi gli esempi delle missioni di recupero / riparazione sopra menzionati riguardassero molto probabilmente guasti meccanici, lo stesso avrebbe potuto essere fatto se i loro sistemi informatici di bordo avessero fallito (se valesse il costo di una costosa missione di riparazione con equipaggio). E se una delle missioni robotiche oltre l'orbita terrestre subisse un frustrante malfunzionamento dell'hardware? Non deve essere nemmeno un grosso errore (se accadesse sulla Terra, il problema potrebbe probabilmente essere risolto rapidamente), ma nello spazio senza ingegnere presente, questo piccolo errore potrebbe significare il destino della missione.
Qual è la risposta? Costruisci un computer in grado di risolversi da solo. Potrebbe sembrare il Terminatore 2 trama, ma i ricercatori dell'Università dell'Arizona stanno studiando questa possibilità. La NASA sta finanziando il lavoro e il Jet Propulsion Laboratory li sta prendendo sul serio.
Ali Akoglu (assistente professore di ingegneria informatica) e il suo team stanno sviluppando un sistema hardware / software ibrido che può essere utilizzato dai computer per curarsi. I ricercatori stanno utilizzando Field Programmable Gate Arrays (FPGA) per creare processi di autorigenerazione a livello di chip.
Gli FPGA utilizzano una combinazione di hardware e software. Poiché alcune funzioni hardware sono svolte a livello di chip, il software funge da "firmware" FPGA. Firmware è un termine informatico comune in cui specifici comandi software sono incorporati in un dispositivo hardware. Sebbene il microprocessore elabori il firmware come qualsiasi normale software, questo particolare comando è specifico per quel processore. A questo proposito, il firmware imita i processi hardware. È qui che entra in gioco la ricerca di Akoglu.
I ricercatori sono nella seconda fase del progetto chiamato Scalable Self-Configurable Architecture for Reusable Space Systems (SCARS) e hanno creato cinque unità di rete wireless che potrebbero facilmente rappresentare cinque rover cooperanti su Marte. Quando si verifica un malfunzionamento dell'hardware, gli "amici" in rete affrontano il problema su due livelli. Innanzitutto, l'unità in difficoltà tenta di riparare il problema tecnico a livello di nodo. Riconfigurando il firmware, l'unità sta effettivamente riconfigurando il circuito, bypassando l'errore. In caso di esito negativo, i compagni dell'unità eseguono un'operazione di backup, riprogrammando se stessi per eseguire le operazioni dell'unità rotte e le proprie. L'intelligenza a livello di unità viene utilizzata nel primo caso, ma in caso contrario, viene utilizzata l'intelligenza a livello di rete. Tutte le operazioni vengono eseguite automaticamente, non vi è alcun intervento umano
Questa è una ricerca accattivante con benefici di vasta portata. Se i computer potessero curarsi da soli a distanza, milioni di dollari verrebbero risparmiati. Inoltre, la longevità delle missioni spaziali può essere estesa. Questa ricerca sarebbe preziosa anche per le future missioni con equipaggio. Sebbene la maggior parte dei problemi informatici possa essere risolta dagli astronauti, si verificheranno guasti ai sistemi critici; l'utilizzo di un sistema come SCARS potrebbe eseguire il backup salvavita mentre viene rilevata la fonte del problema.
Fonte: UA News
