NASA e Microchip pensano a rivoluzionare i processori per le missioni spaziali del futuro

In questo periodo uno degli argomenti "caldi" sono i data center orbitali per l'Intelligenza Artificiale, ma i computer sono stati fondamentali, sono fondamentali e lo saranno ancora di più per le missioni spaziali del futuro. La NASA guarda con interesse all'evoluzione tecnologica e fino dai computer di guida utilizzati durante le missioni Apollo per arrivare ai sistemi di calcolo a bordo dei rover marziani, l'hardware impiegato deve essere idoneo a operare in ambienti ostili.

Nel 2022 è stato assegnato un contratto per lo sviluppo della nuova generazione di processori per l'High‑Performance Spaceflight Computing (HPSC) che puntano a rivoluzionare il modo di operare di diverse missioni con capacità superiori non solo dal punto di vista prestazionale ma anche operativo adattandosi meglio alle esigenze dell'esplorazione spaziale moderna. Questa famiglia di processori è stata sviluppata in collaborazione con Microchip Technology, con una partnership pubblico-privato, promettendo di ridefinire gli standard per l'elaborazione spaziale.

NASA e Microchip insieme per i processori spaziali del futuro

Il progetto HPSC introduce un SoC (System-on-a-Chip) capace di offrire oltre cento volte le prestazioni dei processori attualmente in uso. L'integrazione di capacità di calcolo e funzioni di rete in un unico dispositivo consente di ridurre costi, complessità e consumi energetici, un fattore determinante per missioni di lunga durata e per veicoli che devono operare in autonomia. L'architettura è scalabile: le funzioni non necessarie possono essere disattivate per risparmiare energia, mentre quelle critiche restano operative con la massima efficienza. Questo approccio modulare permette di adattare il chip a missioni molto diverse, dai satelliti commerciali in orbita bassa ai veicoli diretti verso Marte.

La famiglia HPSC comprende due varianti principali. La versione radiation‑hardened (resistente alle radiazioni) è progettata per missioni in ambienti estremi, come orbite geostazionarie, Luna, Marte e Spazio profondo, dove le radiazioni possono compromettere rapidamente l'elettronica tradizionale. Garantisce operatività continua anche sotto forti dosi di radiazione e supporta funzioni autonome in tempo reale. La versione radiation‑tolerant (tollerante alle radiazioni), invece, è pensata per il settore commerciale e per i satelliti in orbita terrestre bassa, con particolare attenzione alla tolleranza ai guasti e alla cybersicurezza.

Grazie a connessioni Ethernet avanzate, più chip possono essere collegati in cluster o integrati con sensori complessi, permettendo ai veicoli spaziali di elaborare enormi quantità di dati direttamente a bordo. La possibilità di non dover inviare grandi quantità di dati verso la Terra aumenta l'efficienza operativa. Non manca poi un controller di sicurezza integrato e il monitoraggio continuo dello stato di salute del sistema garantiscono che queste operazioni rimangano affidabili anche in condizioni critiche.

Interessante notare come questi processori, pur pensati per lo Spazio, non sono indicati solamente per quell'ambiente. Infatti i chip potranno essere impiegati per l'edge computing, avionica, sistemi industriali, reti energetiche, dispositivi medicali, droni e applicazioni di intelligenza artificiale. Ancora una volta lo scopo è aumentare l'efficienza riducendo i costi complessivi di sviluppo e produzione. Il loro debutto è previsto nei prossimi anni, anche grazie al programma Artemis, ma l'utilizzo potrebbe proseguire anche oltre il 2040 nella visione della NASA.