अंतरिक्ष में तैयार उड़ान चेसिस में EAFTC कंप्यूटर। छवि क्रेडिट: नासा / हनीवेल। बड़ा करने के लिए क्लिक करें
दुर्भाग्य से, विकिरण जो अंतरिक्ष को व्याप्त करता है, ऐसे ग्लिट्स को ट्रिगर कर सकता है। जब उच्च गति के कण, जैसे कि ब्रह्मांडीय किरणें, कंप्यूटर चिप्स के सूक्ष्म सर्किट से टकराते हैं, तो वे चिप्स को त्रुटी का कारण बना सकते हैं। यदि वे त्रुटियां गलत दिशा में उड़ान भरने वाले अंतरिक्ष यान को भेजती हैं या जीवन-समर्थन प्रणाली को बाधित करती हैं, तो यह बुरी खबर हो सकती है।
सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, अधिकांश अंतरिक्ष मिशन विकिरण कड़े कंप्यूटर चिप्स का उपयोग करते हैं। "रेड-हार्ड" चिप्स कई तरीकों से साधारण चिप्स के विपरीत हैं। उदाहरण के लिए, उनके पास अतिरिक्त ट्रांजिस्टर हैं जो स्विच को चालू और बंद करने के लिए अधिक ऊर्जा लेते हैं। कॉस्मिक किरणें उन्हें इतनी आसानी से ट्रिगर नहीं कर सकती हैं। जब साधारण चिप्स "गड़बड़" हो सकता है तो रेड-हार्ड चिप्स सटीक गणना करना जारी रखता है।
नासा कंप्यूटरों को अंतरिक्ष-योग्य बनाने के लिए इन अतिरिक्त-टिकाऊ चिप्स पर लगभग विशेष रूप से निर्भर करता है। लेकिन इन कस्टम-निर्मित चिप्स में कुछ डाउनसाइड हैं: वे महंगे हैं, बिजली की भूख, और धीमी गति से - आधुनिक उपभोक्ता डेस्कटॉप पीसी में एक बराबर सीपीयू की तुलना में 10 गुना धीमा।
नासा ने लोगों को चांद पर और मंगल ग्रह पर वापस भेजने के साथ-साथ अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए विज़न देखा-मिशन योजनाकारों को अपने अंतरिक्ष यान को अधिक कंप्यूटिंग हॉर्स पावर देने के लिए प्यार होगा।
जहाज पर अधिक कंप्यूटिंग शक्ति होने से अंतरिक्ष यान अपने सबसे सीमित संसाधनों में से एक को संरक्षित करने में मदद करेगा: बैंडविड्थ। धरती पर डेटा वापस लाने के लिए उपलब्ध बैंडविड्थ अक्सर एक अड़चन होती है, जिसमें ट्रांसमिशन गति भी पुराने डायल-अप मोडेम की तुलना में धीमी होती है। यदि अंतरिक्ष यान के सेंसर द्वारा एकत्र किए गए कच्चे डेटा के रीमेक को "क्रंच" किया जा सकता है, तो वैज्ञानिक केवल परिणामों को वापस कर सकते हैं, जो बहुत कम बैंडविड्थ लेगा।
चंद्रमा या मंगल की सतह पर, खोजकर्ता अपने डेटा को सही तरीके से इकट्ठा करने, उच्च वैज्ञानिक रुचि के क्षेत्रों की पहचान करने और शायद क्षणभंगुर अवसर से पहले अधिक डेटा इकट्ठा करने के लिए तेजी से कंप्यूटर का उपयोग कर सकते हैं। आधुनिक सीपीयू की अतिरिक्त बुद्धिमत्ता से, रोवर्स को भी लाभ होगा।
उपभोक्ता पीसी में पाए जाने वाले समान सस्ते, शक्तिशाली पेंटियम और पावरपीसी चिप्स का उपयोग करने से काफी मदद मिलेगी, लेकिन ऐसा करने के लिए, विकिरण-प्रेरित त्रुटियों की समस्या को हल किया जाना चाहिए।
यह वह जगह है जहां एक नासा परियोजना पर्यावरणीय रूप से अनुकूली दोष-सहिष्णु कम्प्यूटिंग (EAFTC) कहलाती है। परियोजना पर काम करने वाले शोधकर्ता अंतरिक्ष मिशनों में उपभोक्ता सीपीयू का उपयोग करने के तरीकों के साथ प्रयोग कर रहे हैं। वे विशेष रूप से "सिंगल इवेंट अपसेट" में रुचि रखते हैं, चिप्स में विकिरण बैरेलिंग के एकल कणों के कारण होने वाली सबसे आम तरह की गड़बड़ियां हैं।
टीम के सदस्य राफेल जेपीएल में से कुछ बताते हैं: “तेजी से उपयोग करने का एक तरीका, अंतरिक्ष में उपभोक्ता सीपीयू के लिए बस तीन गुना ज्यादा सीपीयू होना चाहिए: तीन सीपीयू एक ही गणना करते हैं और परिणाम पर वोट देते हैं। यदि सीपीयू में से एक विकिरण-प्रेरित त्रुटि करता है, तो अन्य दो अभी भी सहमत होंगे, इस प्रकार वोट जीतेंगे और सही परिणाम देंगे। ”
यह काम करता है, लेकिन अक्सर यह महत्वपूर्ण बिजली और कंप्यूटिंग शक्ति को बर्बाद कर ट्रिपल-चेक गणना जो कि महत्वपूर्ण नहीं है।
"इस चालाक और अधिक कुशलता से करने के लिए, हम ऐसे सॉफ़्टवेयर का विकास कर रहे हैं जो गणना के महत्व को मापता है," कुछ जारी है। "अगर यह बहुत महत्वपूर्ण है, जैसे नेविगेशन, तीनों सीपीयू को मतदान करना चाहिए। यदि यह कम महत्वपूर्ण है, जैसे कि किसी चट्टान के रासायनिक मेकअप को मापना, तो केवल एक या दो सीपीयू शामिल हो सकते हैं। ”
यह दर्जनों त्रुटि-सुधार तकनीकों में से एक है जो ईएएफटीसी एक पैकेज में एक साथ खींचती है। परिणाम बहुत बेहतर दक्षता है: ईएएफटीसी सॉफ्टवेयर के बिना, उपभोक्ता सीपीयू पर आधारित एक कंप्यूटर को विकिरण-कारण त्रुटियों से बचाने के लिए 100-200% अतिरेक की आवश्यकता होती है। (100% अतिरेक का अर्थ है 2 सीपीयू; 200% का अर्थ है 3 सीपीयू।) ईएफ़टीसी के साथ, सुरक्षा की समान डिग्री के लिए केवल 15-20% अतिरेक की आवश्यकता होती है। सभी सहेजे गए CPU समय का उपयोग इसके बजाय उत्पादक रूप से किया जा सकता है।
"EAFTC रेड-हार्ड सीपीयू को बदलने के लिए नहीं जा रहा है," कुछ चेतावनी। "कुछ कार्य, जैसे कि जीवन का समर्थन, इतना महत्वपूर्ण है कि हम हमेशा चाहते हैं कि विकिरण वाले चिप्स उन्हें चलाने के लिए चिपके हों।" लेकिन, नियत समय पर, EAFTC एल्गोरिदम उन चिप्स से कुछ डेटा-प्रोसेसिंग लोड ले सकता है, जो भविष्य के मिशनों के लिए बहुत अधिक कंप्यूटर शक्ति उपलब्ध कराते हैं।
EAFTC का पहला परीक्षण अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी 8 (ST-8) नामक एक उपग्रह पर होगा। NASA के न्यू मिलेनियम प्रोग्राम का एक भाग, ST-8, ERFTC जैसी नई, प्रायोगिक अंतरिक्ष प्रौद्योगिकियों का परीक्षण करेगा, जिससे भविष्य के मिशनों में अधिक आत्मविश्वास के साथ उनका उपयोग संभव हो सकेगा।
2009 के प्रक्षेपण के लिए निर्धारित उपग्रह, वान एलेन विकिरण बेल्ट को अपने प्रत्येक अण्डाकार कक्षाओं के दौरान स्केच करेगा, इस उच्च विकिरण वाले वातावरण में ईएएफटीसी का परीक्षण गहरे अंतरिक्ष के समान करता है।
यदि सब कुछ ठीक हो जाता है, तो सौर मंडल भर में होने वाली अंतरिक्ष जांच जल्द ही आपके डेस्कटॉप पीसी में पाए जाने वाले सटीक समान चिप्स का उपयोग कर सकती है - बिना ग्लिच के।
मूल स्रोत: NASA न्यूज़ रिलीज़
