नासाचा नवा AI स्पेस प्रोसेसर सुरुवातीची चाचणी टप्पा पार करतो

अंतराळयानांनी अधिक वेगाने आणि स्वतंत्रपणे विचार करावा, अशी नासाची इच्छा आहे

दीर्घ-अंतराळ मोहिमांसाठी नासाच्या पुढील पिढीच्या संगणन प्रयत्नाने एक सुरुवातीचा पण महत्त्वाचा टप्पा पार केला आहे. Universe Today ने दिलेल्या अहवालानुसार, एजन्सीच्या High Performance Spaceflight Computing प्रोसेसरने, म्हणजेच HPSC ने, पर्यावरणीय चाचण्यांचा पहिला फेरा पूर्ण केला आहे.

हा चिप अंतराळ उड्डाणातील वाढत्या विसंगतीचे निराकरण करण्यासाठी विकसित केला जात आहे: मोहिमा अधिक डेटा गोळा करत आहेत, पृथ्वीपासून अधिक दूर काम करत आहेत, आणि ऑनबोर्ड प्रणालींना कमी तात्काळ मानवी देखरेखीखाली अधिक निर्णय घ्यावे लागत आहेत. पारंपरिक स्पेस-योग्य प्रोसेसर टिकाऊपणा आणि विश्वासार्हतेसाठी मौल्यवान राहिले आहेत, पण त्यांची कार्यक्षमता आधुनिक अन्वेषणाच्या गरजांपेक्षा मागे पडली आहे.

HPSC हे संतुलन बदलण्यासाठी तयार केले गेले आहे. नासाच्या मते, हा रेडिएशन-हार्डन्ड प्रोसेसर सध्याच्या प्रणालींच्या तुलनेत 100 पट अधिक संगणकीय क्षमता देऊ शकतो, आणि तरीही अत्यंत तापमान आणि विकिरण यांसारख्या अवकाशातील कठीण परिस्थितीत टिकू शकतो.

आता अंतराळयानांना अधिक संगणकीय शक्ती का हवी

मूलभूत समस्या अंतराची आहे. अंतराळयान आणि कर्मचारी पृथ्वीपासून जितके दूर जातात, तितके संप्रेषणातील विलंब हाताळणे कठीण होते. चंद्रावर, मंगळावर किंवा त्यापलीकडे कार्यरत असलेली प्रणाली बिघाड दिसल्यास, निरीक्षणाची संधी मिळाल्यास, किंवा वैज्ञानिक उपकरणाला तातडीचे समायोजन हवे असल्यास, नेहमीच मानवी सूचनांची वाट पाहू शकत नाही.

म्हणून ऑनबोर्ड स्वायत्तता केवळ सोय राहात नाही. ती मोहिमेच्या क्षमतेचा भाग बनते. स्त्रोत मजकूर नमूद करतो की स्वायत्त प्रणाली जलद डेटा विश्लेषणाद्वारे वैज्ञानिक परिणाम वेगाने देऊ शकतात. प्रचंड प्रमाणात कच्ची माहिती पृथ्वीवर पाठवून अर्थ लावण्याची वाट पाहण्याऐवजी, भविष्यातील अंतराळयान त्याचा मोठा भाग स्थानिक पातळीवर प्रक्रिया करू शकतील आणि परिणामांवर लवकर कारवाई करू शकतील.

यामागे व्यावहारिक अभियांत्रिकी कारणही आहे. आधुनिक मोहिमा त्यांच्या पूर्वसुरांपेक्षा अधिक प्रगत उपकरणे घेऊन जातात. ती उपकरणे अधिक डेटा निर्माण करतात, आणि तो डेटा कार्यक्षमरीत्या प्रक्रिया करणे म्हणजे मोहिमेला प्रत्यक्षात किती विज्ञान साध्य होईल हे ठरते. संगणकीय कमतरता ही शक्ती किंवा बँडविड्थ मर्यादांइतकीच मोहिमेतील अडथळा बनू शकते.

HPSC काय आहे आणि ते कोण बनवत आहे

HPSC नासा आणि अॅरिझोना-आधारित Microchip Technology Inc. यांच्यातील व्यावसायिक भागीदारीद्वारे विकसित होत आहे. हे काम NASA च्या Game Changing Development कार्यक्रमाअंतर्गत हाताळले जात आहे, तर NASA Langley-आधारित Space Technology Mission Directorate या प्रयत्नावर देखरेख करत आहे. NASA च्या Jet Propulsion Laboratory ने मोहिमेच्या गरजा ठरविणे, उद्योग अभ्यासांना निधी देणे, आणि Microchip ला व्यावसायिक भागीदार म्हणून निवडणे यामध्ये मदत केली.

हा प्रोसेसर system-on-a-chip, किंवा SoC, म्हणून वर्णन केला जातो, जो स्मार्टफोन आणि टॅब्लेटमध्ये आढळणाऱ्या कॉम्पॅक्ट एकत्रित संरचनेसारखा आहे. मात्र इथे हेतू ग्राहक-सेवा नाही, तर अंतराळातील टिकाव आहे. डिझाइनमध्ये संगणकीय प्रणालीचे आवश्यक घटक एका मायक्रोचिपमध्ये एकत्र केले आहेत, आणि ती चिप अंतराळ वातावरणात वर्षानुवर्षे टिकेल अशा पद्धतीने तयार केली जात आहे.

हेच या प्रकल्पाचे केंद्र आहे. ग्राहक संगणन वेगाने पुढे गेले आहे, पण बहुतेक भू-आधारित चिप्स विकिरण-समृद्ध, तापमान बदलणाऱ्या परिस्थितीसाठी डिझाइन केलेल्या नाहीत. याउलट, स्पेसफ्लाइट हार्डवेअर पारंपरिकरीत्या मजबूत पण तुलनेने कमी शक्तिशाली राहिले आहे. HPSC हा फरक कमी करण्याचा प्रयत्न करतो.

एक सुरुवातीची चाचणी, पण मोठे परिणाम

पर्यावरणीय चाचण्यांचा पहिला फेरा पार करणे म्हणजे प्रोसेसर उद्याच उड्डाणासाठी तयार झाला असे नाही. पण याचा अर्थ प्रकल्प अंतराळ इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी सर्वात महत्त्वाच्या प्रश्नावर पुढे जात आहे: चांगली कार्यक्षमता टिकावाच्या किंमतीवर येऊ नये.

स्त्रोत मजकूर अधोरेखित करतो की नासाने दशकांपासून जुन्या चिप्सवर अवलंबून राहिले कारण त्या मजबूत आणि विश्वासार्ह म्हणून ओळखल्या जात होत्या. ती सावध भूमिका समजण्यासारखी आहे. अंतराळात एखादा घटक निकामी झाला, तर संपूर्ण मोहीम संपुष्टात येऊ शकते. पण दशकांपूर्वीच्या प्रक्रिया पद्धतींवर अवलंबून राहणेही अंतराळयान काय करू शकतात याला मर्यादा घालते. HPSC हे नासाचे प्रयत्न आहे ज्यात उड्डाण-हार्डवेअरच्या कडक टिकाऊ गरजा न सोडता ऑनबोर्ड संगणनाचे आधुनिकीकरण केले जात आहे.

हे केवळ प्रमुख अन्वेषण मोहिमांसाठी नाही. जर हा प्लॅटफॉर्म व्यापकपणे वापरता आला, तर रोबोटिक्सपासून उपकरणांपर्यंत आणि संवाद-प्रधान विज्ञान प्लॅटफॉर्मपर्यंत, एजवर अधिक बुद्धिमत्ता गरजेच्या असणाऱ्या अनेक मोहिमांना तो मदत करू शकतो.

कथेत AI का आहे

स्त्रोत लेख HPSC ला AI प्रोसेसर म्हणून मांडतो, आणि ते अंतराळ संस्था स्वायत्ततेकडे कसे पाहतात यातील मोठा बदल दर्शवते. इथे AI म्हणजे फक्त लक्ष वेधून घेणारी यंत्रमानसिकता नाही. याचा अर्थ जुन्या हार्डवेअरपेक्षा जलद वर्गीकरण, प्राधान्य ठरवणे, मार्गक्रमण आणि प्रतिसाद देण्यासाठी प्रणाली सक्षम करणे.

भविष्यातील मोहिमांना प्रत्यक्ष वेळेत सर्वात मौल्यवान वैज्ञानिक निरीक्षणे ओळखावी लागू शकतात, अंतराळयानाचे आरोग्य सतत पाहावे लागू शकते, आणि पृथ्वीवरील मर्यादित हस्तक्षेपासह जटिल कार्यपरिस्थिती हाताळाव्या लागू शकतात. ही कामे सॉफ्टवेअर डिझाइनइतकीच संगणकीय क्षमतेवर अवलंबून आहेत. अधिक स्मार्ट अंतराळयानालाही उपयुक्त स्वायत्ततेसाठी आवश्यक मॉडेल्स आणि अल्गोरिदम चालविण्यास पुरेशी स्थानिक प्रक्रिया शक्ती लागते.

त्या क्षमतेला रेडिएशन-हार्डन्ड चिपमध्ये बांधून, नासा प्रगत ऑनबोर्ड निर्णय-समर्थनाला विशेष प्रयोग न ठेवता एक मानक मोहिम साधन बनवण्याचा प्रयत्न करत आहे.

सरकारी अंतराळ तंत्रज्ञानासाठी व्यावसायिक मॉडेल

HPSC प्रयत्नाचा आणखी एक उल्लेखनीय पैलू म्हणजे त्याची भागीदारी रचना. नासा हा प्रोसेसर एकट्याने, बंद एजन्सी पाइपलाइनमध्ये तयार करत नाही. त्याऐवजी, हा प्रकल्प सरकारी मोहिमेच्या गरजा आणि Microchip Technology च्या व्यावसायिक विकासाला एकत्र आणतो.

हे मॉडेल धोरणात्मकदृष्ट्या महत्त्वाचे ठरू शकते. जर स्पेस-ग्रेड प्रोसेसर व्यावसायिकदृष्ट्या उपलब्ध किंवा टिकाऊ झाला, तर तो मोहिमा आणि कंत्राटदारांच्या व्यापक परिसंस्थेत वापरला जाऊ शकतो, ज्यामुळे स्वीकारण्याचे अडथळे कमी होऊ शकतात. हे अंतराळ तंत्रज्ञान विकासातील व्यापक कलाशीही जुळते, जिथे नासा अधिकाधिक एक मागणी करणारा ग्राहक आणि तांत्रिक भागीदार म्हणून काम करतो, तर उद्योग विकासाचा काही भार उचलतो.

स्त्रोत मजकूर सांगतो की Microchip ने या प्रयत्नाचा भाग म्हणून स्वतःच्या संशोधन आणि विकासालाही निधी दिला आहे. त्या तपशीलावरून असे दिसते की उद्योगाला या प्लॅटफॉर्ममध्ये केवळ एका NASA कार्यक्रमापलीकडेही मूल्य दिसते.

हा माइलस्टोन काय दर्शवतो

HPSC च्या पहिल्या पर्यावरणीय परीक्षणाच्या यशाकडे विश्वासार्हतेचा टप्पा म्हणून पाहणे योग्य ठरेल. नासा अंतराळ संगणनाला नवीन कार्यक्षमता श्रेणीत नेऊ इच्छित आहे, आणि त्याचवेळी प्रत्यक्ष मोहिमांसाठी आवश्यक लवचिकताही जपू इच्छित आहे. वचन मोठे आहे: खूप अधिक ऑनबोर्ड संगणन, अधिक स्वायत्त ऑपरेशन्स, आणि वाढत्या डेटा-समृद्ध अंतराळयानांकडून जलद वैज्ञानिक परतावा.

जर चिप अपेक्षांवर खरी उतरली, तर अंतराळयान स्वतःसाठी काय करू शकतात याची व्याख्याच ती बदलू शकते. लांब संप्रेषण विलंब आणि प्रचंड डेटा मागणीच्या युगात, हे अन्वेषण तंत्रज्ञानातील सर्वात महत्त्वाचे पायाभूत अपग्रेडपैकी एक ठरू शकते.

सध्या निष्कर्ष स्पष्ट आहे. नासाने फक्त अधिक बुद्धिमान स्पेस प्रोसेसर सुचवलेला नाही; त्याने त्या प्रोसेसरला प्रारंभिक पर्यावरणीय सिद्धता टप्प्यातून पुढे नेले आहे, ज्यामुळे उच्च-स्वायत्ततेच्या अंतराळयानांचे भविष्य थोडे अधिक प्रत्यक्ष वास्तवाच्या जवळ आले आहे.

हा लेख Universe Today च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.