Gezegenler arası görevler, derin uzay araştırmaları ve uzay tabanlı lojistik operasyonlarında en kritik ihtiyaçlardan biri, yüksek veri işleme kapasitesi. Uzay araçlarının Dünya’dan komut beklemeden karar alabilmesi, hem operasyonel maliyetleri düşürmek hem de görev güvenliğini artırmak açısından giderek daha önemli hale geliyor. Bu alanda önemli bir adım atan NASA, Yüksek Performanslı Uzay Uçuşu Hesaplama projesi kapsamında geliştirilen yeni nesil işlemciyi laboratuvar ortamında test etmeye başladı. Microchip Technology ile yürütülen Ar-Ge ortaklığının ürünü olan işlemci, Kaliforniya’daki Jet İtki Laboratuvarı’nda yapılan ilk testlere göre, bugün yörüngede kullanılan radyasyona dayanıklı işlemcilerden 500 kata kadar daha hızlı çalışabiliyor.
UZAYDA ÇİP ÜZERİNDE SİSTEM MİMARİSİ
Uzay araçlarında kullanılan işlemciler, kozmik radyasyon, aşırı sıcaklık farkları ve fırlatma sırasında oluşan şiddetli titreşimler nedeniyle ticari elektroniklerden çok daha zorlu şartlara dayanmak zorunda. Bu nedenle birçok uzay aracı, modern çiplere kıyasla daha eski ancak güvenilirliği kanıtlanmış işlemcilerle çalışıyor. Bu durum ise görev sırasında veri işleme kapasitesinde ciddi sınırlamalar yaratıyor.
NASA’nın yeni işlemcisi, ‘Çip Üzerinde Sistem’ mimarisiyle geliştirildi. Akıllı telefon ve tabletlerde kullanılan kompakt yapılara benzer şekilde bu mimari, merkezi işlem birimleri, gelişmiş ağ yapıları, bellek ve giriş-çıkış arayüzlerini tek bir donanım üzerinde topluyor. Ancak ticari çiplerden farklı olarak sistem, uzayın ağır koşullarına dayanacak şekilde özel olarak tasarlandı. İşlemcinin yoğun radyasyona, fırlatma sırasında oluşan sarsıntılara ve uzaydaki aşırı sıcaklık değişimlerine uzun süre boyunca bakım gerektirmeden dayanması hedefleniyor.
NASA Langley Araştırma Merkezi Çığır Açan Geliştirme Programı Yöneticisi Eugene Schwanbeck, yeni çok çekirdekli sistemin önceki uzay işlemcilerinin birikimi üzerine inşa edildiğini belirterek, donanımın hataya dayanıklı, esnek ve yüksek performanslı bir yapı sunduğunu ifade etti.
OTONOM KARAR ALMA VE YAPAY ZEKA DESTEĞİ
Yeni işlemcinin en önemli kazanımlarından biri, uzay araçlarında gelişmiş yapay zeka uygulamalarını destekleyebilecek kapasiteye sahip olması. Bu sayede uzay araçları, özellikle iniş ve yüzey operasyonları sırasında büyük miktarda sensör verisini gerçek zamanlı işleyebilecek. Bu kabiliyet, aracın çevresel tehlikeleri daha hızlı algılamasını, iniş rotasını anlık olarak değerlendirmesini ve beklenmedik koşullara Dünya’dan komut beklemeden tepki vermesini sağlayacak. Özellikle Ay, Mars ve daha uzak hedeflere yönelik görevlerde, iletişim gecikmeleri nedeniyle bu tür otonom karar alma sistemleri kritik önem taşıyor.
JPL’de HPSC Proje Yöneticisi Jim Butler, işlemcinin gerçek görev koşullarına yakın senaryolarla test edildiğini belirterek, yüksek doğruluk gerektiren iniş simülasyonlarında büyük miktarda sensör verisinin işlendiğini aktardı. Butler, NASA’nın gelecekteki büyük uzay görevlerini mümkün kılacak donanım üzerinde çalışmanın heyecan verici olduğunu söyledi.
DÜNYA ENDÜSTRİLERİNE TEKNOLOJİ TRANSFERİ
Yeni işlemci yalnızca uzay görevleri için değil, zorlu koşullarda güvenilir ve hızlı veri işleme gerektiren yeryüzü endüstrileri için de önemli bir teknoloji olarak görülüyor. NASA’nın 2022’de ticari ortak olarak seçtiği Microchip Technology, projeyi NASA ve Jet İtki Laboratuvarı ile birlikte yürütüyor. Uzay uçuşu onay sürecinin tamamlanmasının ardından işlemcinin yörünge araçlarında, gezegen keşif platformlarında ve derin uzay sondalarında standart donanım haline gelmesi bekleniyor.
Sektör analistlerine göre, yüksek radyasyon, sıcaklık değişimi ve titreşim gibi zorlu şartlarda güvenilir biçimde çalışabilen bu tür işlemciler; otomotiv, havacılık, otonom sürüş sistemleri, ağır sanayi ve gelişmiş üretim teknolojileri için de yeni bir standart oluşturabilir. Böylece uzay görevleri için geliştirilen bu donanım, Endüstri 4.0 ve Endüstri 5.0 uygulamalarında da daha güvenli, hızlı ve otonom sistemlerin önünü açabilir.
