„Hello, Universe" – a NASA csipje ötszázszor okosabb, mint amit most az űr lát

„Hello, Universe" – a NASA csipje ötszázszor okosabb, mint amit most az űr lát

A marsjáró robotok és a James Webb-teleszkóp agyát messze felülmúló HPSC processzor tenyérbe fér, sugárzást túlél, és valós időben dönthet – ember nélkül, millió kilométerrel odébb.

Az emberiség a Holdra és a Marsra tart – de a jelenlegi űrhajók agyát lényegében a 80-as és 90-es évek technológiája hajtja. A NASA Jet Propulsion Laboratory-ja (JPL) most egy olyan processzort tesztel, amely végre felzárkóztatja az űrben utazó gépeket a 21. századi feladatokhoz. A chip neve: HPSC – High Performance Spaceflight Computing.

Az elavult agy problémája

A jelenlegi aktív missziók – köztük a Curiosity és a Perseverance marsjárók, vagy maga a James Webb Űrteleszkóp – sugárzásálló, de rendkívül lassú chipeket használnak. Ezeket azért alkalmazzák, mert kibírják a kozmikus sugárzás, a szélsőséges hőmérsékletek és az elektromágneses viharok pusztítását. Cserében azonban computing-teljesítményük évtizedekkel elmarad a mai okostelefonokétól.

Ez komoly korlát: ha egy marsjáró mellé esik egy kő, vagy egy leszállóegység szenzora anomáliát észlel, a fedélzeti számítógép nem tud önállóan dönteni – várnia kell a Földről érkező parancsra, ami akár 20 percet is igénybe vehet egy irányba. A Mars–Föld távolságtól függően ez összesen akár 40 perces reakcióidőt jelent. Addigra a kő már régen lecsúszott, a szenzor pedig elromlott.

500× teljesítménynövekedés a jelenlegi chipekhez képest
2022 óta fejleszti a NASA és a Microchip Technology
2028 Artemis IV – a tervezett első alkalmazás

„Wringeren" átvert chip

A JPL 2026 februárjában kezdte el a PIC64-HPSC névre keresztelt chip valódi tesztelését – és már az első eredmények is meglepték a mérnököket. Az eredeti terv 100-szoros teljesítményjavulást irányzott elő a jelenlegi sugárzásálló chipekhez képest. A mérések viszont 500-szoros előnyt mutattak – különösen AI és vektoros munkaterhelés alatt, ami éppen az autonóm döntéshozatal szempontjából a legfontosabb kategória.

„Ezeket a chipeket alaposan megkínozzuk: sugárzási, hőmérsékleti és ütésvizsgálatokat végzünk, miközben szigorú funkcionális tesztkampányon is átesnek."
— Jim Butler, HPSC projektmenedzser, JPL

A mérnökök valódi NASA-missziókból vett nagy felbontású leszállási szcenáriókat használtak a tesztekhez – az a számítási igény, amely egy bolygói leszállás pillanataiban keletkezik, rengeteg szenzorból érkező adatot kell egyszerre feldolgozni. A chip ezt simán elvégzi.

Mire képes, amit elődje nem?

A NASA három területen lát forradalmi változást a HPSC révén:

• Valós idejű autonóm döntések: ha egy szonda váratlan helyzetbe kerül és nincs idő a Földdel kommunikálni, az AI maga reagálhat – emberi beavatkozás nélkül.
• Fedélzeti tudományos elemzés: a műszerek hatalmas adatmennyiséget termelnek; a chip képes szelektálni, tömöríteni és csak a lényeget hazaküldeni, így gyorsabb és olcsóbb a tudományos megtérülés.
• Életfenntartó rendszerek a Holdon és a Marson: egy lakott holdállomáson vagy marsbázison a számítógépnek valós időben kell kezelnie a levegőellátást, hőmérsékletet, nyomást – hibatűrő módon, folyamatosan.

Egy tenyér, egy univerzum

A chip system-on-a-chip (SoC) architektúrájú – vagyis egyetlen apró lapkán tartalmazza a processzormagokat, a memóriát, a hálózati interfészeket és a mesterséges intelligencia-feldolgozó egységet. Tenyérbe fér. A fejlesztő Microchip Technology Inc. az arizonai Chandlerből szállítja a prototípusokat; korai hozzáférésű partnerek – köztük védelmi és kereskedelmi űripari szereplők – már megkapták a mintákat.

A chip neve sem véletlen. A tesztelés megkezdésekor a JPL csapata „Hello, Universe!" tárgysorú emailt küldött egymásnak – tisztelegve az első programozók legendás „Hello, World!" üzenete előtt, amellyel 80 éve az elektronikus számítástechnika korszaka kezdődött.

Mikor kerül valódi űrbe?

A tanúsítási eljárás 2026 végéig fejeződhet be, ha a tesztek tovább haladnak ilyen ütemben. A tervek szerint az első valódi bevetés az Artemis IV holdraszállós misszió lehetne 2028-ban. A NASA ezt követően fokozatosan váltaná le a régi chipeket az összes jövőbeli missziójában – holdpályán keringő műholdaktól kezdve a bolygófelszíni roverokon át a mélyűri szondákig.

A Microchip Technology közben földi alkalmazásokra is adaptálja a chipet: a repüléstechnika és az autóipar is profitálhat belőle – ahol hasonlóan fontos a sugárzásálló, megbízható és gyors fedélzeti számítástechnika.

Az emberiség űrhajói eddig úgy utaztak a Naprendszerben, mint egy autós a navigáció nélkül – sok tapasztalattal, de korlátozott helyzetfelismeréssel. A HPSC-vel a következő generációs szondák végre valóban önállóan gondolkodhatnak.