La NASA, en collaboration avec Microchip Technology Inc., a développé le système High-Performance Spaceflight Computing (HPSC). Cette nouvelle génération de processeurs embarqués offre une capacité de calcul cent fois supérieure aux technologies actuelles. Elle vise à équiper les futures missions d’exploration lointaine et les satellites commerciaux en orbite basse, augmentant leur autonomie et leur résilience.
Depuis les années 1960 et les ordinateurs de guidage Apollo, la NASA a constamment fait progresser les processeurs embarqués à bord de ses engins spatiaux. Ces systèmes informatiques ont été essentiels pour le guidage, la navigation et le contrôle lors des premières missions lunaires de l’agence. Pendant des décennies, les processeurs durcis aux radiations ont constitué la colonne vertébrale des missions d’exploration, permettant notamment aux rovers martiens de fonctionner pendant des années dans des conditions extrêmes. Ils ont également alimenté de nombreux orbiteurs, capsules et télescopes spatiaux.
Un impératif d’évolution pour l’exploration
Malgré les réalisations permises par ces processeurs éprouvés, la prochaine génération de missions spatiales s’annonce avec une complexité et une durée accrues. Ces nouvelles exigences nécessitent une puissance de calcul, une autonomie et une résilience significativement supérieures. Pour relever ce défi technologique, la NASA a engagé un partenariat public-privé avec Microchip Technology Inc., un leader industriel. Cette collaboration a abouti au développement d’une nouvelle solution d’informatique spatiale : le High-Performance Spaceflight Computing (HPSC).
L’architecture HPSC : une avancée majeure
Le projet HPSC se matérialise par un système sur puce (system-on-chip) de nouvelle génération, conçu pour délivrer une capacité de calcul plus de cent fois supérieure à celle des processeurs spatiaux actuellement en service. L’intégration du calcul et de la mise en réseau dans un seul dispositif permet de réduire substantiellement les coûts système et la consommation électrique. Son architecture est évolutive, capable de désactiver les fonctions non utilisées afin d’optimiser l’efficacité énergétique lors des opérations critiques.
La famille de processeurs HPSC se décline en plusieurs technologies compatibles, adaptées aux diverses exigences des missions. Une version radiation-hardened (durcie aux radiations) est spécifiquement élaborée pour les missions géosynchrones, les missions d’exploration lointaine et les missions de longue durée vers la Lune, Mars et au-delà. Cette variante est capable de fonctionner dans des environnements spatiaux extrêmes tout en exécutant des tâches autonomes en temps réel.
Vers une autonomie et une fiabilité accrues
En parallèle, une version radiation-tolerant (tolérante aux radiations) est développée pour le secteur spatial commercial, ciblant particulièrement les satellites en orbite terrestre basse. Cette version intègre des fonctionnalités avancées de tolérance aux pannes et de cybersécurité. Grâce à l’utilisation de la technologie Ethernet avancée, permettant de connecter de multiples capteurs ou de regrouper plusieurs puces, le HPSC offre aux engins spatiaux la capacité de traiter des volumes massifs de données à bord et de prendre des décisions autonomes en temps réel. Cela ouvre la voie à des applications telles que la conduite de rovers à haute vitesse ou le filtrage intelligent d’images scientifiques.
Un système de surveillance continue de l’état de santé et un contrôleur de sécurité intégré assurent la fiabilité et la sûreté de ces opérations complexes. Cette puissance de traitement embarquée est essentielle pour réduire la dépendance aux communications avec la Terre, augmenter l’efficience opérationnelle et permettre une plus grande autonomie des missions distantes.
Un effort collaboratif pour l’ère spatiale
La technologie HPSC représente un effort de développement national, fruit de la collaboration entre la NASA, Microchip et un vaste écosystème de partenaires académiques et industriels. Ce projet marque une étape décisive vers une nouvelle ère d’exploration spatiale, où la complexité et l’ambition des missions nécessitent des capacités informatiques sans précédent. En fournissant une puissance de calcul considérablement augmentée directement à bord des véhicules spatiaux, l’HPSC jette les bases de découvertes futures. Il rendra possibles des missions plus longues, plus autonomes et plus résilientes, repoussant ainsi les frontières de l’exploration humaine et robotique de l’univers.
Source : Lire l’article original
