¿Qué sucede cuando una sonda espacial robótica se descompone a millones de millas del ingeniero de la nave espacial más cercano? Si hay un error de software, los ingenieros a veces pueden corregir el problema cargando nuevos comandos, pero ¿qué sucede si falla el hardware de la computadora? Si el hardware está controlando algo crítico como los propulsores o el sistema de comunicaciones, no hay mucho control de misión que pueda hacer; La misión puede perderse. A veces, los satélites fallidos se pueden recuperar de la órbita, pero como no hay un servicio de remolque interplanetario para las misiones a Marte. ¿Se puede hacer algo por sistemas informáticos dañados lejos de casa? La respuesta podría estar en un proyecto llamado "Arquitectura escalable autoconfigurable para sistemas espaciales reutilizables". Pero no se preocupe, las máquinas no se están volviendo conscientes de sí mismas, solo están aprendiendo cómo arreglarse ...
Cuando las naves espaciales funcionan mal en su camino a sus destinos, a menudo no hay mucho que los controladores de misión puedan hacer. Por supuesto, si están a nuestro alcance (es decir, satélites en órbita terrestre), existe la posibilidad de que puedan ser recogidos por tripulaciones del transbordador espacial o fijados en órbita. En 1984, por ejemplo, Discovery detectó dos satélites defectuosos en la misión STS-51A (en la foto de arriba) Ambos satélites de comunicaciones tenían motores que funcionaban mal y no podían mantener sus órbitas. En 1993, el transbordador espacial Endeavour (STS-61) realizó un cambio de espejo orbital en el telescopio espacial Hubble. (Por supuesto, siempre existe la opción de que los satélites espías muertos de alto secreto también puedan ser derribados).
Si bien los dos ejemplos de misiones de recuperación / reparación anteriores probablemente involucraron fallas mecánicas, lo mismo podría haberse hecho si sus sistemas de computadora a bordo fallaran (si valiera el costo de una costosa misión de reparación tripulada) Pero, ¿qué pasa si una de las misiones robóticas más allá de la órbita terrestre sufrió un frustrante mal funcionamiento del hardware? Tampoco tiene que ser un gran error (si sucedió en la Tierra, el problema probablemente podría solucionarse rápidamente), pero en el espacio sin un ingeniero presente, este pequeño error podría significar la muerte de la misión.
Entonces, ¿cuál es la respuesta? Construye una computadora que pueda arreglarse sola. Puede sonar como el Terminator 2 historia, pero los investigadores de la Universidad de Arizona están investigando esta posibilidad. La NASA está financiando el trabajo y el Laboratorio de Propulsión a Chorro los está tomando en serio.
Ali Akoglu (profesor asistente de ingeniería informática) y su equipo están desarrollando un sistema híbrido de hardware / software que las computadoras pueden usar para curarse. Los investigadores están utilizando matrices de puertas programables de campo (FPGA) para crear procesos de autocuración a nivel de chip.
Los FPGA utilizan una combinación de hardware y software. Debido a que algunas funciones de hardware se llevan a cabo a nivel de chip, el software actúa como "firmware" FPGA. El firmware es un término informático común en el que se incorporan comandos de software específicos en un dispositivo de hardware. Aunque el microprocesador procesa el firmware como lo haría con cualquier software normal, este comando en particular es específico de ese procesador. A este respecto, el firmware imita los procesos de hardware. Aquí es donde entra la investigación de Akoglu.
Los investigadores están en la segunda fase del proyecto llamada Arquitectura escalable autoconfigurable para sistemas espaciales reutilizables (SCARS) y han establecido cinco unidades inalámbricas en red que podrían representar fácilmente a cinco rovers cooperantes en Marte. Cuando se produce un mal funcionamiento del hardware, los "amigos" conectados en red tratan el problema en dos niveles. Primero, la unidad con problemas intenta reparar la falla a nivel de nodo. Al reconfigurar el firmware, la unidad está reconfigurando efectivamente el circuito, evitando el error. Si no tiene éxito, los amigos de la unidad realizan una operación de respaldo, reprogramandose para llevar a cabo las operaciones de la unidad quebradas y las suyas. La inteligencia a nivel de unidad se usa en el primer caso, pero si esto falla, se usa la inteligencia a nivel de red. Todas las operaciones se realizan automáticamente, no hay intervención humana.
Esta es una investigación cautivadora con beneficios de largo alcance. Si las computadoras pudieran curarse a larga distancia, se ahorrarían millones de dólares. Además, la longevidad de las misiones espaciales puede extenderse. Esta investigación también sería valiosa para futuras misiones tripuladas. Aunque la mayoría de los problemas informáticos pueden ser reparados por los astronautas, ocurrirán fallas críticas del sistema; El uso de un sistema como SCARS podría realizar copias de seguridad que salvan vidas mientras se encuentra la fuente del problema.
Fuente: UA News
