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Computação de voo espacial de alto desempenho
Durante décadas, a NASA desenvolveu processadores avançados de computador a bordo de naves espaciais que coordenam e executam as funções necessárias para apoiar o sucesso da missão.
A computação espacial originou-se na década de 1960 com os Apollo Guidance Computers, que foram fundamentais para cálculos de orientação, navegação e controle durante as primeiras missões lunares da NASA. Durante décadas, os processadores resistentes à radiação têm sido a espinha dorsal das missões de exploração espacial da agência.
A NASA pousou computadores em outros planetas e os operou durante anos em condições extremas, como demonstrado pelos rovers de Marte. Esses processadores de computador também alimentaram vários orbitadores, cápsulas e telescópios espaciais da NASA.
Embora os processadores legados tenham permitido algumas das maiores conquistas da NASA, a próxima geração de missões espaciais aumentará em complexidade e duração, o que se beneficiará de maior poder computacional, autonomia e resiliência. Para atender às necessidades deste desafio, a NASA e a líder da indústria Microchip Technology Inc. parceria público-privada combinando investimentos comerciais e de agência para desenvolver uma nova solução: computação de voo espacial de alto desempenho.
O projeto de computação de voo espacial de alto desempenho é um sistema em chip de próxima geração que oferece mais de 100 vezes a capacidade de computação dos processadores espaciais atuais. Ao integrar a computação e a rede num único dispositivo, esta tecnologia reduz significativamente o custo do sistema e o consumo de energia. Sua arquitetura escalável permite que funções não utilizadas sejam desligadas, otimizando a eficiência energética para operações críticas.
A família de processadores de computação de voo espacial de alto desempenho inclui diversas tecnologias distintas, mas compatíveis, para necessidades de missão escalonáveis. A versão do processador resistente à radiação foi construída para missões geossíncronas, no espaço profundo e de longa duração para a Lua, Marte e além, capaz de operar em ambientes hostis e, ao mesmo tempo, suportar tarefas autônomas em tempo real. Adaptada para o setor espacial comercial, a versão tolerante à radiação do processador oferece tolerância a falhas e segurança cibernética para satélites em órbita baixa da Terra.
Usando Ethernet avançada para conectar vários sensores ou agrupar vários chips, a tecnologia de computação de voo espacial de alto desempenho permite que naves espaciais processem grandes quantidades de dados a bordo e tomem decisões autônomas em tempo real, como dirigir rovers em alta velocidade ou filtrar imagens científicas. O monitoramento contínuo da integridade do sistema e um controlador de segurança integrado garantem que essas operações complexas permaneçam seguras e confiáveis.
A tecnologia de computação de voo espacial de alto desempenho é um esforço de desenvolvimento público-privado de âmbito nacional, ancorado pela NASA, pela Microchip e por um amplo ecossistema de parceiros acadêmicos e industriais. Esta colaboração reforça a liderança dos EUA na computação de voos espaciais, fortalece a resiliência e a segurança da cadeia de abastecimento, estimula as economias regionais e impulsiona a inovação e o desenvolvimento da força de trabalho de alta tecnologia em todo o país.
Esta nova tecnologia tem potencial para uso em todas as missões espaciais futuras, mas, ao contrário dos chips tradicionais específicos para o espaço, a computação de voo espacial de alto desempenho tem uma plataforma de design para outros usos baseados na Terra.
Adotando as mesmas tecnologias de computação de alto desempenho, comutação de rede, alta confiabilidade e segurança cibernética, os processadores da empresa permitem computação de ponta de missão crítica para indústrias baseadas na Terra, como automotiva, aviação, eletrônicos de consumo, sistemas industriais e aeroespacial. Estas aplicações potenciais incluem drones, redes de energia, equipamentos médicos, serviços de comunicação, inteligência artificial e transmissão de dados.
Ao alavancar uma base tecnológica comum nos mercados espaciais e terrestres, a computação de voos espaciais de alto desempenho ajuda a fortalecer as capacidades industriais nacionais e a reduzir riscos e custos para usuários governamentais e comerciais.
O programa Game Changing Development da Diretoria de Tecnologia Espacial, baseado no Langley Research Center da NASA em Hampton, Virgínia, e no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA lideraram o amadurecimento de ponta a ponta da Computação de Voo Espacial de Alto Desempenho da NASA, desenvolvendo requisitos de missão, financiando estudos competitivos da indústria, selecionando e contratando a Microchip e orientando o projeto através de revisões de design e do ciclo de vida do projeto até a entrega.
Para saber mais sobre esses chips, visite:
Por: Jéssica Jelke
