В основе проекта, который обошелся NASA в $3,5 млрд, лежит такая же по вычислительным характеристикам начинка, как и в выпускавшемся с 1997 по 1999 год настольном ПК Apple PowerMac G3. Да-да, марсоход Curiosity построен на базе процессора PowerPC 750 с частотой 200 МГц. Какой-то разрыв шаблона: космические технологии и вычислительная техника из прошлого тысячелетия. Но не все так просто.
В NASA в принципе любят технику Apple, и ноутбуки компании частенько мелькали в кадре во время посадки марсохода:
Тем не менее, не это стало причиной выбора столь странных комплектующих для Curiosity, а именно:
- Процессор PowerPC 750 с частотой 200Mhz, также известного почтенным пользователям Mac как G3.
- 256 МБ оперативной памяти.
- 2 ГБ флэш-памяти.
- 17 камер с разрешением сенсора 1600х1200 точек (2 мегапикселя).
- Операционная система VxWorks, она же используется в роутерах Apple Extreme Wireless.
Огромная вычислительная мощность современных потребительских компьютеров растрачивается на игры и красивости интерфейса, но в прикладных задачах она зачастую избыточна. По крайней мере, для марсохода. На «Красной планете» не курорт и даже не арктический экстрим. Там чудовищные температурные и радиационные условия для любой потребительской техники, которая «сдохнет» в них в течение минут, не говоря уже о каких-то попытках работы.
Выше на фотографии изображен описанный ранее компьютерный модуль RAD750. Он технически слаб в плане производительности, но при этом способен выдерживать адские условия работы на другой планете. Так, он функционален при температуре окружающей среды от –55°C до +70°C (процессор работает при собственной температуре до +125°C) и выдерживает от 200 тыс. до 1 млн рад поглощенной дозы радиации, в то время как смертельная для человека доза всего 600 рад, да и любое электронное оборудование выйдет из строя задолго до нижнего порога RAD750. Кстати, в марсоходе два таких модуля и при выходе из строя первого, второй мгновенно включается в работу. Стоимость одного RAD750 составляет около $200 тыс. Физическая защита обходится дороже, чем вычислительная мощь. Ниже предлагаю оценить и прочувствовать весь накал страстей, связанных с посадкой Curiosity, с теми самыми «7 минутами ужаса», когда годы подготовки и миллиарды долларов могли сгореть в атмосфере Марса или разбиться о планету в мгновение ока:
Стоит также упомянуть и об операционной системе VxWorks, которой уже исполнилось 27 лет. Это так называемая ОС реального времени, применяющаяся во многих встраиваемых системах, а не только в марсоходе Curiosity и роутерах Apple. Например, в модельном ряду роутеров Linksys WRT54G установлена она же, а также в предыдущих марсоходах Sojourner, Spirit и Opportunity, в спутнике Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), в космическом корабле SpaceX Dragon, в системе BMW iDrive и в военном вертолете Apache Longbow. Это вам не Windows, не OS X и даже не UNIX в чистом виде. Это программное обеспечение, постоянно разрабатывающееся в течение последних трех десятков лет в направлении максимальной надежности и эффективности, когда от работы ПО зависят жизни людей, огромные средства и будущее науки.
В детстве я с широко открытыми глазами следил за космической программой СССР и США, а также мечтал о космосе, надеясь, что человечество вырвется за пределы «Земли» еще при моей жизни. Вырвется по-настоящему, с межпланетными перелетами и колониями на других планетах солнечной системы. Вряд ли этому суждено сбыться, но Curiosity возродил те прекрасные мечты детства, которые, на самом деле, до сих пор живы в душе.
Человечество все больше погрязает в проблемах местных, в междоусобицах, в погоне за прибылью и в источении запасов энергетических и природных ресурсов, но все-таки энтузиасты еще есть и наука маленькими шажками продолжает двигаться вперед. Сегодня — это марсоход и возможность каждого имеющего доступ к Интернету человека увидеть «Красную планету» своими глазами, завтра — путешествие в соседнюю солнечную систему, а послезавтра — объединенная планета без границ между государствами, без войн и болезней, без религиозных распрей. Планета, стремящаяся в другие миры, человек, познающий не только загадки вселенной, но и собственный внутренний мир. [OSXDaily] & [ExtremeTech]
60 комментариев