Que se passe-t-il lorsqu'une sonde spatiale robotique tombe en panne à des millions de kilomètres de l'ingénieur spatial le plus proche? S'il y a un bug logiciel, les ingénieurs peuvent parfois corriger le problème en téléchargeant de nouvelles commandes, mais qu'en est-il si le matériel informatique tombe en panne? Si le matériel contrôle quelque chose de critique comme les propulseurs ou le système de communication, il n'y a pas grand-chose que le contrôle de mission peut faire; la mission peut être perdue. Parfois, des satellites défaillants peuvent être récupérés de l'orbite, mais comme il n'y a pas de service de remorquage interplanétaire pour les missions vers Mars. Peut-on faire quelque chose pour les systèmes informatiques endommagés loin de chez soi? La réponse pourrait résider dans un projet appelé «Architecture évolutive auto-configurable pour les systèmes spatiaux réutilisables». Mais ne vous inquiétez pas, les machines ne prennent pas conscience de elles-mêmes, elles apprennent juste à se réparer…
En cas de dysfonctionnement d'un vaisseau spatial sur le chemin de sa destination, il n'y a souvent pas grand-chose à faire pour les contrôleurs de mission. Bien sûr, s'ils sont à notre portée (c'est-à-dire des satellites en orbite terrestre), il est possible qu'ils puissent être ramassés par des équipages de la navette spatiale ou fixés en orbite. En 1984, par exemple, deux satellites défectueux ont été détectés par Discovery lors de la mission STS-51A (illustré ci-dessus). Les deux satellites de communication avaient des moteurs défectueux et ne pouvaient pas maintenir leur orbite. En 1993, la navette spatiale Endeavour (STS-61) a effectué un changement de miroir orbital sur le télescope spatial Hubble. (Bien sûr, il y a toujours la possibilité que les satellites d'espionnage morts top secrets puissent également être abattus.)
Bien que les deux exemples de mission de récupération / réparation ci-dessus impliquent très probablement une défaillance mécanique, la même chose aurait pu être faite si leurs systèmes informatiques embarqués étaient en panne (si cela valait le coût d'une mission de réparation habitée coûteuse). Mais que se passe-t-il si l'une des missions robotiques au-delà de l'orbite terrestre subit un dysfonctionnement matériel frustrant? Il ne s'agit pas non plus d'une énorme erreur (si cela se produisait sur Terre, le problème pourrait probablement être résolu rapidement), mais dans l'espace sans ingénieur présent, cette petite erreur pourrait être catastrophique pour la mission.
Alors, quelle est la réponse? Construisez un ordinateur qui peut se réparer. Cela pourrait ressembler à la Terminator 2 histoire, mais des chercheurs de l'Université de l'Arizona étudient cette possibilité. La NASA finance les travaux et le Jet Propulsion Laboratory les prend au sérieux.
Ali Akoglu (professeur adjoint en génie informatique) et son équipe développent un système matériel / logiciel hybride qui peut être utilisé par les ordinateurs pour se guérir. Les chercheurs utilisent des FPGA (Field Programmable Gate Arrays) pour créer des processus d'auto-guérison au niveau de la puce.
Les FPGA utilisent une combinaison de matériel et de logiciel. Étant donné que certaines fonctions matérielles sont exécutées au niveau de la puce, le logiciel agit comme un «micrologiciel» FPGA. Le micrologiciel est un terme informatique courant où des commandes logicielles spécifiques sont intégrées dans un périphérique matériel. Bien que le microprocesseur traite le micrologiciel comme n'importe quel logiciel normal, cette commande particulière est spécifique à ce processeur. À cet égard, le microprogramme imite les processus matériels. C’est là que la recherche d’Akoglu entre en jeu.
Les chercheurs sont dans la deuxième phase du projet appelé architecture évolutive auto-configurable pour les systèmes spatiaux réutilisables (SCARS) et ont mis en place cinq unités en réseau sans fil qui pourraient facilement représenter cinq rovers coopérants sur Mars. Lorsqu'un dysfonctionnement matériel se produit, les «copains» en réseau traitent le problème à deux niveaux. Tout d'abord, l'unité en difficulté tente de réparer le problème au niveau du nœud. En reconfigurant le micrologiciel, l'unité reconfigure efficacement le circuit, en contournant l'erreur. En cas d'échec, les copains de l'unité effectuent une opération de sauvegarde, se reprogrammant pour effectuer les opérations cassées de l'unité ainsi que les leurs. L'intelligence au niveau de l'unité est utilisée dans le premier cas, mais en cas d'échec, l'intelligence au niveau du réseau est utilisée. Toutes les opérations sont effectuées automatiquement, il n'y a aucune intervention humaine
Il s'agit de recherches captivantes aux avantages considérables. Si les ordinateurs pouvaient se guérir à distance, des millions de dollars seraient économisés. De plus, la longévité des missions spatiales peut être prolongée. Ces recherches seraient également utiles aux futures missions habitées. Bien que la majorité des problèmes informatiques puissent être résolus par les astronautes, des pannes de systèmes critiques se produiront; l'utilisation d'un système tel que SCARS pourrait effectuer une sauvegarde de sauvetage pendant que la source du problème est trouvée.
Source: UA News
