美國太空總署正在開發一種功能強大的新型電腦晶片，旨在顯著提高未來太空船的智慧和性能。透過商業合作夥伴關係，該計畫正在創造先進的處理技術，以幫助太空船在遠離地球的任務中獨立運作。
NASA 的高性能太空飛行運算計畫致力於提高太空探索中使用的太空船的運算能力。目前的任務依賴較舊的處理器，因為它們足夠耐用，可以在太空的極端條件下生存。雖然這些晶片很可靠，但它們缺乏更高級任務所需的性能。
該機構表示，更新、功率更高的處理器對於未來的自主太空船、更快的機載科學分析以及支援太空人執行月球和火星任務至關重要。
弗吉尼亞州漢普頓蘭利研究中心的 NASA 遊戲改變開發項目項目經理尤金·施萬貝克 (Eugene Schwanbeck) 表示：“這種新的多核系統建立在以前的空間處理器的基礎上，具有容錯性、靈活性和極高的性能。” “NASA 對推進航天計算的承諾是技術成就和協作的勝利。”
抗輻射處理器通過極限測試
該專案的核心是一款新型抗輻射處理器，其運算能力是當今太空電腦的 100 倍，同時能夠在惡劣的太空環境中生存。美國太空總署南加州噴射推進實驗室 (JPL) 的工程師正在進行一系列旨在模擬這些條件的測試。
噴氣推進實驗室高性能空間計算專案經理 Jim Butler 表示：“我們正在對這些新晶片進行輻射、熱和衝擊測試，通過嚴格的功能測試活動評估其性能。”
對於太空飛行，處理器必須承受強烈的電磁輻射和大的溫度波動，這可能會損壞電磁體。來自太陽和深空的高能粒子也會導致電腦故障，迫使太空船進入“安全模式”，暫時關閉非必要係統，直到工程師解決問題。
美國太空總署也正在測試該晶片如何應對行星著陸的挑戰。
「為了模擬現實世界的性能，我們使用來自 NASA 實際任務的高保真著陸場景來處理通常需要高功率硬體的大量著陸感測器數據，」巴特勒說。 “對我們來說，這是一個激動人心的時刻，我們致力於開發硬件，使 NASA 能夠實現下一個巨大飛躍。”
噴射推進實驗室的測試於二月開始，預計將持續數月。初步結果非常令人鼓舞。據 NASA 稱，該處理器的性能符合預期，其性能水平比當今航天器中使用的抗輻射晶片高出 500 倍。
該團隊還透過發送一封名為「Hello Universe」的電子郵件來標記測試的開始，這是對早期電腦程式設計中使用的著名介紹性訊息的引用。
人工智慧驅動的太空船和深空任務
JPL 和位於亞利桑那州錢德勒的 Microchip Technology Inc. 正在共同開發該處理器。該公司正在透過商業合作夥伴關係與美國宇航局合作，樣品晶片已經與國防和商業航空航天合作夥伴共享。
該技術預計將在未來的自主太空船中發揮重要作用。該航天器採用人工智慧構建，當通訊延遲導致人類無法控制時，它可以即時響應意外情況。該晶片還可以幫助深空任務更有效地處理、儲存和傳輸大量科學數據到地球。
美國太空總署表示，該處理器最終也可以支援載人月球和火星任務。
具有強大運算能力的小型處理器
該設備被稱為系統單晶片（或 SoC），它將電腦的基本組件組合到一個緊湊的單元中。處理器包括中央處理單元、計算卸載、高級網路系統、記憶體和輸入/輸出介面。
SoC 因其結構緊湊且節能而廣泛應用於智慧型手機和平板電腦。然而，美國太空總署的版本旨在在深空生存多年，在距離地球數百萬（或數十億）英里的地方飛行，無需維護或修理。
一旦該處理器獲得太空使用認證，美國太空總署計劃將其整合到各種任務中，包括地球軌道飛行器、行星探測器、深空探測器和載人棲息地。
科技也可以為地球帶來好處。 Microchip 計劃將該處理器應用於航空和汽車等行業。
NASA 與業界合作
該計畫由 NASA 蘭利太空技術任務理事會的遊戲規則改變開發 (GCD) 計畫管理。 GCD 計畫由加州帕薩迪納的加州理工學院管理，噴射推進實驗室負責監督從任務規劃和產業研究到最終交付的開發過程。
NASA JPL 於 2022 年選擇 Microchip 作為合作夥伴，該公司資助了該處理器的研發工作。
