計算和屏蔽初創公司聯手將人工智能芯片送入太空

精密太空船通常運行在驚人陳舊的計算系統上:考慮到毅力號火星探測器運行在 PowerPC 750 上,這個處理器曾經在1990年代晚期的 iMac 上運行過。

總部位於舊金山的 Aethero 的目標是將更強大的計算系統帶到軌道上,他們的首批貨物將在本月搭乘 SpaceX 的 Transporter-11 共乘任務發射。這台計算機叫做 AetherNxN,是一個小型可堆疊的 MVP,使用 Nvidia Orin 处理器构建,而且還將受益於產品開發商科學楯公司 (CSC) 開發的新輻射屏蔽材料,該公司表示這將有助於在太空中開啟新的計算時代。

今天,太空中的電子產品有兩種方式受到有害輻射的保護。它們通過一些材料(如鋁和鉭)的組合物理屏蔽,以及輻射硬化來進行保護,這通常意味著它們的設計方式增加其對輻射暴露的耐受性。AetherNxN計算機具有輻射硬化功能,但加入CSC的屏蔽材料“使我們能夠將具有這些非常惡劣條件下操作機器人的硬件帶入太空并使其運行”,Aethero 聯合創始人 Edward Ge 在最近一次面試中說道。

CSC的屏蔽物料是一種新型的3D印刷材料,該公司稱之為 Plasteel(一個概念來自弗蘭克·赫伯特的《沙丘》):一种聚合物混合物,其中有一层均勻分佈的對輻射阻擋的納米顆粒。該公司成立於2020年,並已在與 Axiom Space 和 Quantum Space 的任務中飛行起飛其屏蔽材料。Plasteel比鋁更柔軟,使其可以用於更廣泛的零部件——該公司甚至正在研究將其改造為太空服。

公司表示,其產品不僅可減少電腦接收的整體輻射量,還比傳統材料更有效地限制所謂的“單事件效應”。這是指單一的電離粒子(如高能質子)損壞或影響太空中的電子電路時發生的現象(這些事件甚至在地球上也會發生,但由於大氣層提供的保護,這是非常罕見的)。

用於太空計算機的定制 Plasteel 屏蔽解決方案的概念圖。
圖片來源:Cosmic Shielding

儘管降低整體輻射量是重要的,但減輕單一事件效應也至關重要。CSC的聯合創始人兼首席執行官 Yanni Barghouty 將其比喻為撞牆的 100 顆網球球和單發子彈;它們可能有相同的總動能,但後者明顯更危險。

Ge 和 Barghouty 都認為,將需要下一代屏蔽技術來將先進複雜處理器帶入太空。Aethero 預計其第一個和最大的市場將是邊緣處理地球觀測數據——例如,自動識別有趣的對象——但兩家公司都看到了通過在太空中實現先進邊緣計算,使深空探索進入了新的時代。

“從人工智能的角度來看,從未有過這麼快的東西進入太空,”Barghouty 說。“因此,這樣的運作實際上將 Moore 定律帶入太空。”