Avaruudellista kuormalavahallintaa

Avaruusaluksia on telakoitu avaruudessa jo pitkään mutta niihin on aina liittynyt ihmisen ohjaamat liikkeet maasta käsin.

NASA:n Goddard Space Flight Centerissä kehitetty hybridi tietokonejärjestelmä mahdollistaa viraston kunnianhimoisen kokeilun testata autonomisen telakoinnin valmiuksia.

Kokeilu toteutuu SpaceX:n Dragon avaruusaluksen ulkoseinällä olevan Raven-moduulin ja aluksen SpaceCube-tietokoneen avulla.

Raven-moduuli otettiin käyttöön helmikuussa ja se on eräänlainen aluksen ulkopuolisten kokeiden kuormalava. Nyt Ravenin avulla testataan kokeeseen liittyen erilaisia antureita sekä konenäön algoritmeja.

SpaceCube on puolestaan muunneltava, nopea tietojenkäsittelyalusta, joka perustuu useisiin kaupallisiin säteilyä sietäviin FPGA-, CPU- ja DSP-piireihin.

Kokeilun aikana Ravenin anturit toimivat silminä ja SpaceCube toimii aivoina, analysoiden dataa ja ohjaten toimintoja. "Silmät" ja "aivot" yhdessä luovat autopilotin kyvyt, toteavat NASAn tutkijat.

SpaceCubet ovat 10 - 100 kertaa nopeampia kuin yleisesti käytetty avaruuslennon prosessori - RAD750. Koska RAD750 on täysin säteilysuojattu, se on useita sukupolvia hitaampi kuin kaupalliset prosessorit.

SpaceCubet saavuttavat tehokkuutensa hyödyntämällä paitsi säteilyä sietäviä integroituja piirejä mutta myös algoritmeja, jotka tunnistavat ja korjaavat säteilyn aiheuttamia häiriöitä kerätyssä datassa. Siten nämä hybridijärjestelmät ovat lähes yhtä luotettavia kuin RAD750 mutta kertaluokkaa nopeampia.

Avaruusasemalla Raven tulee aistimaan saapuvat ja lähtevät avaruusaseman vierailijat, syöttäen dataansa SpaceCubelle, joka sitten algoritmiensa avulla arvioi etäisyyttä Ravenin ja tulevan avaruusrahdin välillä.

Laskelmiinsa perustuen, SpaceCube 2.0 antaa komentoja pyöräyttää Raven-moduulia sopivaan liittymisasentoon. Hieman pienempää SpaceCube 1.0:tä käytetään kommunikoinnin rajapintana avaruusaseman datapalvelujen ja kuormalavalla tehtävien kokeiden välillä.