El nuevo chip espacial de IA de la NASA permitirá a las naves pensar solas

La NASA está desarrollando un nuevo chip informático que promete aumentar drásticamente la inteligencia y el rendimiento de las futuras naves espaciales. Este proyecto, en colaboración con Microchip Technology Inc., busca crear tecnología de procesamiento avanzada que permita a las naves operar de manera más independiente en misiones alejadas de la Tierra.

El proyecto de Computación Espacial de Alto Rendimiento de la NASA se centra en mejorar las capacidades informáticas de las naves utilizadas en la exploración espacial. Las misiones actuales dependen de procesadores más antiguos, ya que son lo suficientemente duraderos para sobrevivir a las condiciones extremas del espacio. Sin embargo, estos chips, aunque fiables, no ofrecen el rendimiento necesario para misiones más avanzadas.

La agencia espacial sostiene que se necesitan procesadores más nuevos y capaces para futuras naves autónomas, análisis científicos más rápidos y para apoyar a los astronautas en misiones a la Luna y Marte.

"Este nuevo sistema multicore es tolerante a fallos, flexible y de alto rendimiento", afirmó Eugene Schwanbeck, gerente del programa en el Centro de Investigación Langley de la NASA, en Virginia. "El compromiso de la NASA con el avance de la computación espacial es un triunfo de la colaboración técnica".

Procesador Resistente a la Radiación Enfrenta Pruebas Extremas

El corazón del proyecto es un nuevo procesador resistente a la radiación, diseñado para ofrecer hasta 100 veces más potencia de cálculo que los actuales procesadores de vuelo espacial. Ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en California están llevando a cabo una serie de pruebas para simular las condiciones del espacio.

"Estamos sometiendo a estos nuevos chips a pruebas rigurosas de radiación, térmicas y de impacto, mientras evaluamos su rendimiento a través de una campaña funcional rigurosa", comentó Jim Butler, gerente del proyecto de Computación Espacial de Alto Rendimiento en el JPL.

Para calificar para el vuelo espacial, el procesador debe soportar intensa radiación electromagnética y fluctuaciones de temperatura que pueden dañar la electrónica. Partículas de alta energía del Sol y del espacio profundo pueden causar errores informáticos que obligan a las naves a entrar en "modo seguro", desactivando temporalmente sistemas no esenciales hasta que los ingenieros resuelvan el problema.

NASA también está probando cómo el chip maneja los desafíos de los aterrizajes planetarios.

"Para simular el rendimiento en el mundo real, estamos utilizando escenarios de aterrizaje de alta fidelidad de misiones reales de la NASA que normalmente requerirían hardware intensivo en energía para procesar grandes volúmenes de datos de sensores de aterrizaje", añadió Butler. "Es un momento emocionante para trabajar en hardware que permitirá los próximos grandes saltos de la NASA".

Las pruebas en el JPL comenzaron en febrero y se espera que continúen durante varios meses. Los resultados iniciales han sido muy alentadores. Según la NASA, el procesador está funcionando como se esperaba y ha mostrado niveles de rendimiento aproximadamente 500 veces mayores que los chips resistentes a la radiación utilizados actualmente en las naves espaciales.

El equipo también marcó el inicio de las pruebas con un momento simbólico al enviar un correo electrónico titulado "Hola Universo", haciendo referencia a los mensajes introductorios utilizados en los primeros días de la programación informática.

Naves Espaciales Impulsadas por IA y Misiones en el Espacio Profundo

El procesador se desarrolla conjuntamente entre el JPL y Microchip Technology Inc., que trabaja con la NASA a través de una asociación comercial. Los chips de muestra ya se han compartido con socios de defensa y aeroespaciales comerciales.

Se espera que esta tecnología desempeñe un papel importante en el futuro de las naves espaciales autónomas. Con inteligencia artificial a bordo, las naves podrían responder a situaciones inesperadas en tiempo real cuando los retrasos en la comunicación hacen que el control humano sea poco práctico. El chip también podría ayudar a las misiones en el espacio profundo a procesar, almacenar y transmitir grandes cantidades de datos científicos de vuelta a la Tierra de manera más eficiente.

La NASA indica que el procesador podría eventualmente apoyar misiones tripuladas a la Luna y Marte.

Pequeño Procesador con Gran Potencia de Cálculo

El dispositivo se conoce como un sistema en un chip (SoC), lo que significa que combina los componentes esenciales de una computadora en una unidad compacta. El procesador incluye unidades de procesamiento central, descargas computacionales, sistemas avanzados de red, memoria e interfaces de entrada/salida.

Los SoC son ampliamente utilizados en teléfonos inteligentes y tabletas debido a su tamaño compacto y eficiencia energética. Sin embargo, la versión de la NASA está diseñada para sobrevivir durante años en el espacio profundo, viajando potencialmente millones (o incluso miles de millones) de millas de la Tierra sin mantenimiento o reparaciones.

Una vez que el procesador esté certificado para su uso en el espacio, la NASA planea integrarlo en una amplia variedad de misiones, incluidos orbitadores terrestres, rovers planetarios, sondas del espacio profundo y hábitats tripulados.

La tecnología también podría tener beneficios en la Tierra. Microchip planea adaptar el procesador para industrias como la aviación y la fabricación automotriz.

Colaboración entre NASA e Industria

El proyecto está gestionado por la Dirección de Tecnología Espacial de la NASA, a través del programa de Desarrollo de Cambios de Juego (GCD) en Langley. El programa GCD y el JPL, que es administrado por Caltech en Pasadena, supervisaron el proceso de desarrollo desde la planificación de la misión y estudios de la industria hasta la entrega final.

La NASA JPL seleccionó a Microchip como socio en 2022, y la empresa financió su propio trabajo de investigación y desarrollo sobre el procesador.