NASA は何十年にもわたって、ミッションの成功をサポートするために必要な機能を調整して実行する高度なコンピューター プロセッサを宇宙船に搭載してきました。
宇宙コンピューティングは、1960 年代にアポロ誘導コンピューターに始まり、NASA の初期の月ミッションにおける誘導、ナビゲーション、制御計算の中心となりました。何十年もの間、耐放射線強化プロセッサーが同局の宇宙探査ミッションの根幹を担ってきました。
NASA は、火星探査車が実証したように、コンピューターを他の惑星に着陸させ、極限状態で何年も運用してきました。これらのコンピュータ プロセッサは、いくつかの NASA 宇宙探査機、カプセル、望遠鏡にも動力を供給しました。
レガシープロセッサーは NASA の偉大な成果の一部を実現してきましたが、次世代の宇宙ミッションは、より優れたコンピューティング能力、自律性、耐久性の恩恵を受け、複雑さと期間が増大するでしょう。この課題のニーズに応えるために、NASA と業界リーダーの Microchip Technology Inc. は、商業投資と政府機関による投資を組み合わせた官民パートナーシップを締結し、新しいソリューションであるハイパフォーマンス宇宙飛行コンピューティングを開発しました。
ハイパフォーマンス宇宙飛行コンピューティング プロジェクトは、今日の宇宙飛行プロセッサの 100 倍以上のコンピューティング能力を提供する次世代のシステムオンチップです。このテクノロジーは、コンピューティングとネットワークを単一のデバイスに統合することにより、システムのコストとエネルギー消費を大幅に削減します。スケーラブルなアーキテクチャにより、未使用の機能をオフにすることができ、重要な操作のエネルギー効率を最適化できます。
高性能プロセッサーの Spaceflight Computing ファミリには、スケーラブルなミッションのニーズに対応する、いくつかの異なる、しかし互換性のあるテクノロジーが含まれています。このプロセッサの耐放射線強化バージョンは、月や火星などへの長期間の深宇宙静止静止ミッション向けに構築されており、リアルタイムの自律タスクをサポートしながら過酷な環境でも動作できます。商業宇宙分野向けに調整されたこのプロセッサの耐放射線バージョンは、低地球軌道衛星に耐障害性とサイバーセキュリティを提供します。
高度なイーサネットを使用して複数のセンサーを接続したり、複数のチップを束ねたりする高性能宇宙飛行コンピューティング技術により、宇宙船は船上で大量のデータを処理し、探査車の高速運転や科学画像のフィルタリングなどのリアルタイムの意思決定を自律的に行うことができます。継続的なシステム状態監視と統合された安全コントローラーにより、これらの複雑な操作の安全性と信頼性が確保されます。
高性能宇宙飛行コンピューティング技術は、NASA、Microchip、および学術および産業界のパートナーの広範なエコシステムによって支えられている、全国的な官民の開発取り組みです。この協力は、宇宙飛行コンピューティングにおける米国のリーダーシップを強化し、サプライチェーンの回復力とセキュリティを強化し、地域経済を刺激し、全国のイノベーションとハイテク人材の育成を推進します。
この新しいテクノロジーは、将来のあらゆる宇宙ミッションで使用される可能性がありますが、従来の宇宙専用チップとは異なり、ハイパフォーマンス スペースフライト コンピューティングには、地球上の他の用途向けの設計プラットフォームがあります。
同社のプロセッサは、同じハイパフォーマンス コンピューティング、ネットワーク スイッチング、高信頼性、サイバーセキュリティ技術を採用しており、自動車、航空、家庭用電化製品、産業システム、航空宇宙などの地上産業向けのミッションクリティカルなエッジ コンピューティングを可能にします。これらの潜在的な用途には、ドローン、エネルギーグリッド、医療機器、通信サービス、人工知能、データ伝送などが含まれます。
高性能宇宙飛行コンピューティングは、宇宙市場と地上市場にわたる共通の技術基盤を活用することで、国内の産業能力を強化し、政府と民間ユーザーの両方のリスクとコストを削減するのに役立ちます。
バージニア州ハンプトンの NASA ラングレー研究センターと NASA ジェット推進研究所を拠点とする宇宙技術ミッション総局の革新的な開発プログラムは、ミッション要件の開発、競合業界研究への資金提供、マイクロチップ社との選択と契約、プロジェクト ライフ サイクル レビューとプロジェクト実施を通じてプロジェクトを指導することにより、NASA の高性能宇宙飛行コンピューティングのエンドツーエンドの成熟を主導しました。
これらのチップの詳細については、次のサイトを参照してください。
https://go.nasa.gov/4cIGUKu
著者: ジェシカ・ジェルク
