O que acontece quando uma sonda espacial robótica quebra a milhões de quilômetros do engenheiro espacial mais próximo? Se houver um erro de software, os engenheiros às vezes podem corrigir o problema carregando novos comandos, mas e se o hardware do computador falhar? Se o hardware está controlando algo crítico, como propulsores ou sistema de comunicações, não há muito o que a missão possa fazer; a missão pode estar perdida. Às vezes, satélites com falha podem ser recuperados da órbita, mas como não há serviço de reboque interplanetário para missões em Marte. Alguma coisa pode ser feita para sistemas de computador danificados longe de casa? A resposta pode estar em um projeto chamado “Arquitetura auto-configurável e escalável para sistemas espaciais reutilizáveis”. Mas não se preocupe, as máquinas não estão se tornando conscientes, elas estão apenas aprendendo a se consertar ...
Quando as naves espaciais funcionam mal no caminho para seus destinos, geralmente não há muito que os controladores de missão possam fazer. Obviamente, se eles estiverem ao nosso alcance (por exemplo, satélites em órbita terrestre), existe a possibilidade de serem capturados pelas tripulações do ônibus espacial ou fixados em órbita. Em 1984, por exemplo, dois satélites com defeito foram detectados pelo Discovery na missão STS-51A (na foto acima) Ambos os satélites de comunicação tinham motores com defeito e não conseguiam manter suas órbitas. Em 1993, o Space Shuttle Endeavour (STS-61) realizou uma troca de espelho orbital no Telescópio Espacial Hubble. (Claro, sempre há a opção de que satélites de espionagem ultra secretos também possam ser abatidos.)
Embora os dois exemplos de missões de recuperação / reparo acima provavelmente envolvam falhas mecânicas, o mesmo poderia ter sido feito se seus sistemas de computador de bordo falhassem (se valesse o custo de uma dispendiosa missão de reparo tripulado). Mas e se uma das missões robóticas além da órbita terrestre sofresse um defeito de hardware frustrante? Também não precisa ser um erro enorme (se aconteceu na Terra, o problema provavelmente poderia ser resolvido rapidamente), mas no espaço sem nenhum engenheiro presente, esse pequeno erro poderia significar um fim para a missão.
Então, qual é a resposta? Construa um computador que possa se consertar. Pode parecer o Terminator 2 história, mas pesquisadores da Universidade do Arizona estão investigando essa possibilidade. A NASA está financiando o trabalho e o Laboratório de Propulsão a Jato está levando-os a sério.
Ali Akoglu (professor assistente de engenharia da computação) e sua equipe estão desenvolvendo um sistema híbrido de hardware / software que pode ser usado pelos computadores para se curar. Os pesquisadores estão usando FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) para criar processos de autocorreção no nível do chip.
Os FPGAs usam uma combinação de hardware e software. Como algumas funções de hardware são executadas no nível do chip, o software atua como "firmware" do FPGA. Firmware é um termo comum de computador em que comandos específicos de software são incorporados a um dispositivo de hardware. Embora o microprocessador processe o firmware como faria com qualquer software normal, esse comando específico é específico para esse processador. Nesse aspecto, o firmware imita os processos de hardware. É aqui que a pesquisa da Akoglu entra.
Os pesquisadores estão na segunda fase do projeto, chamado Arquitetura Auto-Configurável Escalável para Sistemas Espaciais Reutilizáveis (SCARS), e criaram cinco unidades de rede sem fio que podem representar facilmente cinco rovers cooperantes em Marte. Quando ocorre um mau funcionamento do hardware, os “amigos” em rede lidam com o problema em dois níveis. Primeiro, a unidade com problemas tenta reparar a falha no nível do nó. Ao reconfigurar o firmware, a unidade efetivamente reconfigura o circuito, ignorando o erro. Se não der certo, os amigos da unidade executam uma operação de backup, reprogramando-se para realizar as operações da unidade quebrada, bem como as suas próprias. A inteligência no nível da unidade é usada no primeiro caso, mas, se isso falhar, a inteligência no nível da rede é usada. Todas as operações são realizadas automaticamente, não há intervenção humana
Esta é uma pesquisa cativante com benefícios de longo alcance. Se os computadores pudessem se curar a longa distância, milhões de dólares seriam economizados. Além disso, a longevidade das missões espaciais pode ser estendida. Esta pesquisa também seria valiosa para futuras missões tripuladas. Embora a maioria dos problemas com computadores possa ser corrigida por astronautas, ocorrerão falhas críticas nos sistemas; o uso de um sistema como o SCARS pode ser útil para salvar vidas enquanto a fonte do problema está sendo encontrada.
Fonte: UA News
