NASA は、実験的な耐放射線コンピューターが、猛烈な放射線を発することで有名なヴァン・アレン帯を無事に通過したことを明らかにした。
「RadPC」として知られるこのコンピュータは、1月15日にSpaceX社のファルコンロケットに搭載され宇宙に打ち上げられました。NASAは、ファイアフライ・エアロスペース社が月面に「ブルーゴースト」と呼ばれる探査機を着陸させることを目指しているミッションへの参加権をこのコンピュータに付与しました。
ブルーゴーストは月へ向かう前に、地球周回軌道上で3週間以上を過ごした。その間にヴァン・アレン帯を通過し、RadPCにその名が付けられるきっかけを与えた。
放射線とコンピューターは相性がよくありません。NASA によると、単一の高エネルギー粒子が「いわゆる『シングルイベント効果』を引き起こし、連鎖的な機能不全、システムクラッシュ、恒久的な損傷につながる小さなデータエラーを引き起こす可能性がある」からです。
地球上でコンピューターなしで生き延びることは人類にとってますます困難になっており、宇宙ではコンピューターの重要性はさらに増す可能性があります。そのためNASAは、宇宙旅行にも耐えうる堅牢なマシンを求めており、RadPCの開発に資金を提供しています。
正確な設計の詳細は見つけるのが難しいが、RadPCの構築を請け負ったモンタナ州立大学（MSU）の人々が書いた2021年の論文[PDF]には、4つのプロセッサを搭載したXilinx Artix-7 FPGAをベースにした設計について言及されている。
NASAの「RadPC」放射線耐性コンピュータ - クリックして拡大
MSU のプレスリリースでは、RadPC を「4 インチ四方、0.5 インチの厚さ…パン一切れほどの大きさ」と説明しています。
このデバイスは、同じくXilinx Artix-7を採用したRadPCという製品を提供するResilient Computingという会社によって商品化されています。
Resilient Computing の RadPC の説明には、2 キロバイトのデータ メモリが搭載されていると記載されています。これは MSU の論文で言及されている量と同じです。
論文では、RadPCには4つのプロセッサ（Resilient Computing社によるとRISC-V設計）が搭載されており、すべて同じプログラムを実行し、出力の整合性をチェックする「投票機」にデータを供給していると説明されています。プロセッサの1つが異常な結果を出力した場合、そのプロセッサは故障とみなされ、隔離されます。
RadPC は、そのために設計されたマイクロコントローラのおかげで、ハードウェア エラーを修正できます。
NASA は RadPC の修復力について次のように説明しています。「放射線攻撃を受けた場合、RadPC の特許取得済みの回復手順により、障害の場所を特定し、バックグラウンドで問題を修復できます。」
名前が示す通り、フィールド プログラム可能なため、FPGA が使用されたのだと思います。
RadPC は明らかに、宇宙に送られた他のコンピューターよりも 3 倍の耐久性があり、いくつかのプロトタイプがすでに軌道上で時間を費やしているという事実によってその主張は裏付けられています。
- ボーイング社、SLSスタッフに人員削減の可能性を警告
- 「見捨てられた」宇宙飛行士、記録破りの9回目の船外活動を実施
- 2032年にスパム缶886個分の大きさの小惑星が地球に衝突する可能性がある
- 40年前、機密扱いのシャトルミッションはチャレンジャー号の致命的な欠陥を予兆していた
RadPCには放射線を測定するための線量計が3台搭載されており、ブルーゴーストは月への旅の途中で地球の磁気圏と太陽風の相互作用を測定するために使用します。これらの機器は月面でも稼働し、着陸地点の放射線環境に関する情報を提供することで、将来の有人ミッションの支援に役立てられることが期待されています。
それを実現するには、ブルーゴースト号は月に到達する必要があります。週末にかけて、同機は月周回軌道への投入（Trans Lunar Injection）を行い、その後、予定通りの軌道修正操作を行いました。
着陸機は月周回軌道に到達するのに4日かかり、その後3月2日の予定着陸まで16日間地球の自然衛星の周りを回る予定だ。
ファイアフライは、ブルーゴーストとその搭載ペイロードが月夜が訪れるまでの14日間運用されることを期待しています。その後はどうなるか分かりません。昨年、日本のSLIM着陸機は予想外に月夜を3日間も耐え抜きました。RadPCもそうなるかもしれませんね。®
