La NASA testa un chip 500 volte più potente: le sonde potrebbero “pensare da sole”

Un nuovo “cervello” per le sonde spaziali sta passando dai comunicati alle prove sul banco: la NASA sta testando un processore progettato per far girare algoritmi di intelligenza artificiale direttamente a bordo, senza aspettare istruzioni da Terra.

Il dato che colpisce è questo: nelle verifiche iniziali il chip ha mostrato prestazioni circa 500 volte superiori rispetto ai processori “radiation-hardened” oggi impiegati sui veicoli spaziali. I test sono iniziati a febbraio al Jet Propulsion Laboratory in California e continueranno per mesi. Per segnare l’avvio della campagna, il team ha inviato una mail con oggetto “Hello Universe”, una strizzata d’occhio ai messaggi di prova dei primi tempi dell’informatica. È un gesto simbolico, ma il punto è pratico: nello spazio, dove i ritardi di comunicazione e l’imprevedibilità contano, la velocità di calcolo diventa una questione di sicurezza e di scienza.

Il processore HPSC della NASA entra nei test al JPL

Il progetto si chiama High Performance Spaceflight Computing, in breve HPSC, e mira a colmare un divario noto: molti veicoli spaziali usano chip robusti ma datati, scelti perché resistono a radiazioni, sbalzi termici e shock meccanici. Il rovescio della medaglia è la potenza limitata, che costringe missioni complesse a demandare analisi e decisioni ai team a Terra, con tempi che nello spazio profondo diventano un freno.

Al JPL la campagna di prove sta stressando il processore con test di radiazione, termici e di shock, oltre a verifiche funzionali rigorose. Jim Butler, responsabile di progetto, ha descritto il lavoro come un passaggio “senza sconti”, dove l’obiettivo non è solo far correre i calcoli, ma farlo in modo affidabile per anni. Qui sta la vera difficoltà: non basta essere veloci in laboratorio, devi restare “lucido” dopo mesi di bombardamento di particelle ad alta energia.

Secondo le indicazioni raccolte finora, il chip sta funzionando come previsto e le prestazioni osservate sono intorno a 500x rispetto ai chip spaziali attuali. Nota critica, perché vale la pena dirlo: si parla di risultati iniziali, e i test devono continuare per confermare stabilità e tolleranza ai guasti nel tempo. Ma se la curva regge, cambia la pianificazione delle missioni, perché più calcolo a bordo significa meno dipendenza da finestre di comunicazione e da catene decisionali lente.

Microchip Technology sviluppa un system-on-a-chip “radiation-hardened”

Il processore è realizzato da Microchip Technology in partnership commerciale con la NASA e il JPL. La scelta industriale conta, perché porta nel settore spaziale un approccio più vicino ai ritmi dell’elettronica moderna, pur con vincoli durissimi. Il dispositivo è un system-on-a-chip (SoC), cioè integra in un unico componente ci che normalmente richiede più moduli: unità di calcolo, memoria, interfacce di input/output e capacità di rete.

Il chip è descritto come abbastanza piccolo da stare nel palmo di una mano. Dentro, l’architettura è multicore e progettata per essere tollerante ai guasti, un requisito chiave quando non puoi riavviare un sistema con un tecnico in loco. Eugene Schwanbeck, dal programma NASA dedicato allo sviluppo “game changing”, lo ha riassunto con tre parole operative: flessibile, fault-tolerant, ad alte prestazioni. Tradotto: deve adattarsi a compiti diversi senza diventare fragile.

Qui c’è un punto che spesso si perde nel titolo “500 volte”: la NASA parla anche di un obiettivo di progetto fino a 100 volte la capacità computazionale dei computer spaziali odierni, mantenendo la resistenza alle radiazioni. Il valore 500x arriva dalle indicazioni dei test iniziali rispetto ai chip attualmente in uso. Sono due misure che convivono e che raccontano una cosa: la metrica non è unica, dipende dal confronto e dai carichi di lavoro. Per chi segue lo spazio, è un promemoria utile contro l’hype.

Autonomia a bordo per missioni verso Luna e Marte

Il senso pratico del nuovo processore è l’autonomia in tempo reale. Immagina un lander che durante la discesa rileva un’anomalia di traiettoria o condizioni diverse dal previsto: se deve aspettare istruzioni, rischia di non avere tempo. Con più calcolo a bordo, pu valutare dati di sensori e prendere decisioni immediate. Nello spazio profondo, dove i tempi di comunicazione sono lunghi, questa è una differenza operativa, non un lusso.

La NASA punta anche sull’uso di intelligenza artificiale per analizzare grandi volumi di dati direttamente sul veicolo: selezionare ci che è più interessante, comprimere, archiviare e trasmettere in modo più efficiente verso Terra. In missioni scientifiche, significa potenzialmente accelerare il ritmo delle scoperte, perché non devi inviare “tutto” per poi capire cosa conta. È un cambio di flusso: prima filtri a bordo, poi comunichi l’essenziale.

Il chip è pensato per supportare missioni nello spazio profondo e anche future missioni umane verso la Luna e Marte. Il beneficio non è solo “fare più scienza”, ma gestire situazioni complesse quando l’intervento umano non è possibile o non è tempestivo. La controparte è la responsabilità: più autonomia vuol dire anche più bisogno di validazione, perché un errore di decisione a bordo pu costare una missione. Per questo la fase di test prolungata, iniziata a febbraio, è il vero passaggio da seguire mese dopo mese.