Hvad sker der, når en robot rumføler bryder millioner af miles væk fra den nærmeste rumfartøjsingeniør? Hvis der er en softwarefeil, kan ingeniører nogle gange rette problemet ved at uploade nye kommandoer, men hvad nu hvis computerhardware mislykkes? Hvis hardware kontrollerer noget kritisk som thrusterne eller kommunikationssystemet, er der ikke meget, som missionskontrol kan gøre; missionen kan være tabt. Nogle gange kan mislykkede satellitter gendannes fra bane, men da der ikke er nogen interplanetær bugseringstjeneste til missioner til Mars. Kan der gøres noget for beskadigede computersystemer langt hjemmefra? Svaret ligger måske i et projekt kaldet "Skalerbar selvkonfigurerbar arkitektur til genanvendelige rumsystemer". Men rol ikke, maskiner bliver ikke selvbevidste, de lærer bare, hvordan man løser sig selv…
Når rumfartøjet ikke fungerer korrekt på vej til deres destinationer, er der ofte ikke mange missionskontrollører. Selvfølgelig, hvis de er inden for vores rækkevidde (dvs. satellitter i Jorden kredsløb), er der naturligvis muligheden for, at de kan blive afhentet af Space Shuttle-besætninger eller fastgjort i kredsløb. I 1984 blev for eksempel to funktionssvage satellitter hentet af Discovery på STS-51A-missionen (afbildet ovenfor). Begge kommunikationssatellitter havde funktionsfejlede motorer og kunne ikke opretholde deres baner. I 1993 udførte Space Shuttle Endeavour (STS-61) en orbital spejlændring på Hubble-rumteleskopet. (Selvfølgelig er der altid muligheden for, at tophemmelige, døde spionsatellitter også kan skydes ned.)
Selvom begge eksempler på hentning / reparation af mission ovenfor mest sandsynligt involverede mekanisk svigt, kunne det samme have været gjort, hvis deres ombord computersystemer mislykkedes (hvis det var værd at prisen på en dyre bemandet reparationsmission). Men hvad nu hvis en af robotmissionerne ud over Jordens kredsløb led en frustrerende hardwarefejl? Det behøver heller ikke være en kæmpe fejl (hvis det skete på Jorden, kunne problemet sandsynligvis rettes hurtigt), men i rummet uden nogen ingeniør til stede, kunne denne lille fejl stave døden for missionen.
Så hvad er svaret? Byg en computer, der kan ordne sig selv. Det lyder måske som Terminator 2 historie, men forskere ved University of Arizona undersøger denne mulighed. NASA finansierer arbejdet, og Jet Propulsion Laboratory tager dem alvorligt.
Ali Akoglu (adjunkt i computerteknologi) og hans team udvikler et hybrid hardware / softwaresystem, der kan bruges af computere til at helbrede sig selv. Forskerne bruger feltprogrammerbare gate-arrays (FPGA'er) til at skabe selvhelbredende processer på chip-niveau.
FPGA'er bruger en kombination af hardware og software. Da nogle hardwarefunktioner udføres på chip-niveau, fungerer softwaren som FPGA “firmware”. Firmware er en almindelig computerbetegnelse, hvor specifikke softwarekommandoer er indlejret i en hardwareenhed. Selvom mikroprocessoren behandler firmware, som den ville være et normalt stykke software, er denne bestemte kommando specifik for den processor. I denne henseende efterligner firmware hardwareprocesser. Det er her Akoglu's forskning kommer ind.
Forskerne er i den anden fase af projektet kaldet Scalable Self-Configurable Architecture for Reusable Space Systems (SCARS) og har oprettet fem trådløse netværksenheder, der let kunne repræsentere fem samarbejdende rovere på Mars. Når der opstår en hardwarefejl, håndterer de netværkede "venner" problemet på to niveauer. Først forsøger den urolige enhed at reparere fejlen på knudepunktniveau. Ved at konfigurere firmwaren genkonfigureres enheden effektivt kredsløbet ved at omgå fejlen. Hvis det ikke lykkes, udfører enhedens venner en sikkerhedskopiering, hvor de omprogrammeres til at udføre de ødelagte enhedsoperationer såvel som deres egne. Intelligens på enhedsniveau bruges i det første tilfælde, men hvis dette mislykkes, anvendes intelligens på netværksniveau. Alle operationer udføres automatisk, der er ingen menneskelig indgriben
Dette er en fængslende forskning med vidtrækkende fordele. Hvis computere kunne helbrede sig selv på lang afstand, spares millioner af dollars. Rumforsøgets levetid kan også udvides. Denne forskning vil også være værdifuld for fremtidige bemande missioner. Selvom størstedelen af computerproblemer kan rettes af astronauter, vil kritiske systemfejl opstå; brug af et system som SCARS kunne udføre livreddende sikkerhedskopiering, mens kilden til problemet findes.
Kilde: UA News
