NASA đang thử nghiệm một bộ xử lý không gian thế hệ mới được thiết kế để tăng đáng kể sức mạnh tính toán trên các tàu vũ trụ tương lai. Con chip này, được phát triển thông qua sự hợp tác giữa NASA và Microchip Technology, cuối cùng có thể cho phép tàu vũ trụ xử lý lượng dữ liệu khổng lồ và đưa ra quyết định mà không cần chờ lệnh từ Trái đất. Các kỹ sư cho biết bộ xử lý này có thể thay đổi cách NASA xử lý việc thám hiểm không gian sâu, hạ cánh xuống các hành tinh và các sứ mệnh có người lái trong tương lai lên Mặt trăng và Sao Hỏa. Các thử nghiệm ban đầu tại Phòng thí nghiệm Phản lực của NASA ở California cho thấy con chip hoạt động với hiệu suất cao gấp gần 500 lần so với các bộ xử lý chống bức xạ hiện đang được sử dụng trong không gian.

Được gọi là hệ thống trên chip (SoC), phần cứng này kết hợp một số chức năng tính toán chính vào một đơn vị nhỏ gọn. Nó bao gồm các bộ xử lý trung tâm, hệ thống mạng tiên tiến, bộ nhớ, khả năng xử lý dữ liệu và giao diện đầu vào/đầu ra. Thiết kế này tương tự như kiến ​​trúc nhỏ gọn được tìm thấy trong điện thoại thông minh và máy tính bảng. Tuy nhiên, phiên bản của NASA được gia cố để phục vụ các nhiệm vụ không gian sâu, nơi các lỗi điện tử có thể làm tê liệt hoạt động của tàu vũ trụ. NASA tin rằng bộ xử lý này cuối cùng sẽ hỗ trợ các hệ thống trí tuệ nhân tạo trên tàu vũ trụ. Những hệ thống đó có thể phân tích môi trường, điều hướng các mối nguy hiểm và phản ứng với các điều kiện bất ngờ trong thời gian thực.

Các tàu vũ trụ hiện nay thường sử dụng bộ xử lý lỗi thời vì các chip hiện đại khó có thể chịu được bức xạ không gian. Hạn chế đó giới hạn khả năng tính toán trên tàu và buộc nhiều nhiệm vụ phải dựa nhiều vào xử lý trên Trái đất. Chip mới của NASA nhằm mục đích loại bỏ nút thắt cổ chai đó. Các kỹ sư tại JPL đã dành nhiều tháng để thử nghiệm bộ xử lý trong điều kiện mô phỏng không gian sâu. Chip đã trải qua quá trình tiếp xúc với bức xạ, thử nghiệm nhiệt, đánh giá sốc và đánh giá nhiễu điện từ.

Bức xạ vẫn là một trong những thách thức kỹ thuật lớn nhất. Các hạt năng lượng cao từ Mặt trời và không gian sâu có thể làm hỏng thiết bị điện tử của tàu vũ trụ và buộc các hệ thống phải chuyển sang “chế độ an toàn”, tắt các hoạt động không thiết yếu. NASA cũng đã thử nghiệm con chip này bằng cách sử dụng các mô phỏng hạ cánh trên hành tinh có độ chính xác cao. Những kịch bản đó yêu cầu tàu vũ trụ phải xử lý lượng lớn dữ liệu cảm biến gần như ngay lập tức.

Năm 2022, NASA đã chọn Microchip Technology làm đối tác thương mại. Công ty này đã tự tài trợ cho nghiên cứu và phát triển của mình cùng với NASA và JPL. Sau khi được chứng nhận cho các chuyến bay vào vũ trụ, bộ xử lý này có thể xuất hiện trong các tàu quỹ đạo, xe tự hành trên hành tinh, trạm không gian có người lái và tàu thăm dò không gian sâu. NASA cũng kỳ vọng công nghệ này sẽ ảnh hưởng đến các ngành công nghiệp trên Trái đất, bao gồm hàng không và sản xuất ô tô.

Theo Aamir Khollam https://interestingengineering.com/space/new-nasa-radiation-hardened-space-chip