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La NASA développe un processeur spatial capable de traiter les données 500 fois plus rapidement que les systèmes actuels, ouvrant la voie à des engins autonomes pour l’exploration lointaine.
Un processeur révolutionnaire conçu par la NASA promet de transformer radicalement le fonctionnement des futures missions spatiales. Ce nouveau composant, développé en partenariat commercial, est destiné à doter les engins spatiaux d’une capacité de calcul nettement supérieure, leur permettant d’analyser les informations à grande vitesse et de prendre des décisions de manière autonome, même lors d’explorations éloignées de la Terre.
Le projet High Performance Spaceflight Computing de la NASA vise à renforcer la puissance de calcul embarquée sur les engins d’exploration. Jusqu’à présent, les vaisseaux spatiaux utilisent des processeurs anciens, choisis pour leur robustesse face aux conditions extrêmes de l’espace, mais ces puces ne répondent plus aux exigences des missions futures. L’agence spatiale insiste sur la nécessité de processeurs plus performants pour accélérer l’analyse scientifique à bord, soutenir les astronautes lors des missions lunaires et martiennes, et permettre une autonomie accrue des engins.
Eugene Schwanbeck, responsable du programme au sein du Game Changing Development de la NASA à Langley, souligne que « ce système multicœur, héritier des processeurs spatiaux précédents, allie tolérance aux pannes, flexibilité et performances exceptionnelles ». Il salue cet effort comme une réussite technique majeure résultant d’une collaboration étroite.
Le cœur de cette innovation est un processeur durci contre les radiations, capable de délivrer jusqu’à cent fois plus de puissance que les ordinateurs spatiaux actuels, tout en résistant aux conditions extrêmes de l’espace. Les ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) en Californie mènent des essais poussés, simulant les radiations, les variations thermiques et les chocs violents auxquels le matériel sera exposé.
Jim Butler, chef du projet au JPL, explique que « ces tests incluent aussi des scénarios d’atterrissage réalistes issus de missions NASA, qui nécessitent habituellement du matériel gourmand en énergie pour traiter d’importants flux de données des capteurs ». Ces simulations visent à garantir la fiabilité du processeur dans des situations complexes.
Les essais débutés en février se poursuivront plusieurs mois. Les premiers résultats sont prometteurs, avec un fonctionnement conforme aux attentes et une capacité estimée à environ 500 fois celle des processeurs actuels. Pour marquer le lancement des tests, l’équipe a envoyé un courriel intitulé « Hello Universe », clin d’œil aux messages inauguraux de l’ère informatique.
Ce processeur, développé conjointement par le JPL et Microchip Technology Inc., une entreprise basée en Arizona, a déjà été partagé avec des partenaires du secteur de la défense et de l’aérospatiale commerciale. La NASA envisage que cette technologie permette aux engins autonomes d’utiliser l’intelligence artificielle pour réagir en temps réel à des situations imprévues, où les délais de communication rendent impossible l’intervention humaine.
Elle pourrait également accélérer le traitement, le stockage et la transmission des vastes ensembles de données scientifiques collectées lors des missions lointaines, tout en soutenant les futures expéditions habitées vers la Lune et Mars.
Le processeur est un système sur puce (SoC), intégrant dans un module minuscule tous les éléments essentiels d’un ordinateur : unités centrales, unités de calcul, réseaux avancés, mémoire et interfaces d’entrée/sortie. Ce type de puce est courant dans les smartphones pour sa compacité et son efficacité énergétique, mais celle-ci est conçue pour fonctionner des années dans l’espace profond, à des distances pouvant atteindre des milliards de kilomètres, dans des conditions bien plus extrêmes que celles rencontrées par l’électronique grand public.
Une fois validée pour les vols spatiaux, la NASA prévoit d’intégrer cette technologie dans divers types de missions, incluant satellites en orbite terrestre, rovers planétaires, habitats habités et engins d’exploration profonde. Microchip envisage également d’adapter cette innovation pour des secteurs terrestres comme l’aéronautique et l’automobile.
Ce projet est piloté par le programme Game Changing Development du Space Technology Mission Directorate à Langley. Le JPL, sous gestion du Caltech de Pasadena, a accompagné la technologie depuis la définition des besoins jusqu’à sa réalisation. Microchip, choisi comme partenaire en 2022, a également investi dans sa propre recherche et développement pour ce processeur.
