Sonda espacial terá hardware reconfigurável para múltiplas pesquisas

30 julho 2009



A grande maioria das descobertas sobre o Universo foi feita por meio de sondas espaciais. E elas poderiam ser ainda melhores se fossem um pouco mais versáteis - uma vez lançadas, suas características não podem mais ser mudadas e cada sonda servirá unicamente à missão para a qual foi inicialmente projetada.

Mas isto está para mudar. Toshinori Kuwahara, da Universidade de Stuttgart, na Alemanha, idealizou um satélite artificial de testes que conterá um hardware que poderá ser totalmente reconfigurado no espaço, podendo desempenhar várias funções diferentes, fazendo pesquisas não previstas quando ele foi construído e lançado.


Batizado de "Laptop Voador," o satélite poderá passar, por exemplo, de um sensor de poluição atmosférica para um detector de asteroides que se aproximam da Terra.

O nome não se refere a um computador embutido no satélite, mas ao fato de que os computadores comuns são máquinas voltadas para múltiplas finalidades, dependendo dos programas instalados.

Múltiplos instrumentos científicos

O satélite conterá um grande conjunto de instrumentos científicos e sensores, incluindo câmeras, imageadores multiespectrais, câmeras de infravermelho, rastreadores de estrelas, receptores de GPS e até um radar de sensoriamento da superfície dos oceanos.


Para que esses equipamentos possam operar em conjunto - eles geralmente equipam satélites e sondas espaciais com finalidades muito diferentes - são necessárias diferentes configurações de hardware, capazes tanto de operar equipamentos tão diferentes quanto de processar os dados que eles coletam. É por essa dificuldade que as sondas espaciais e os satélites de pesquisa hoje são feitos para desempenhar apenas uma ou, no máximo, duas tarefas.
E aí que entra o hardware reconfigurável.


Hardware reconfigurável

Para construir o satélite multitarefa, Kuwahara irá utilizar microprocessadores chamados FPGA (Field-Programmable Gate Arrays), que contêm portas lógicas que podem ser conectadas e desconectadas por chaves programáveis.
Tudo o que é necessário fazer para que o satélite passe a ser capaz de desempenhar uma nova tarefa é alterar a configuração das conexões das portas lógicas, o que poderá ser feito à distância, transmitindo as instruções para o satélite depois que ele estiver em órbita.


Os processadores FPGA são muito sensíveis aos raios cósmicos, que podem alterar sua programação e causar erros. Para resolver o problema, o pesquisador planeja usar vários FPGA de reserva, vários deles fazendo a mesmo tarefa de forma redundante. Um programa se encarregará de verificar qual é o resultado correto, com menor probabilidade de conter erros.

Aluguel de satélites

Segundo o pesquisador, a grande vantagem dos satélites e sondas espaciais reprogramáveis será a possibilidade de alugá-los para vários grupos de cientistas, interessados em fazer pesquisas em áreas totalmente diferentes. Cada grupo precisará unicamente reprogramar a sonda para que ela faça o trabalho desejado.

O Laptop Voador pesará menos de 100 quilogramas e será alimentado por um painel solar de um metro quadrado. Seu lançamento está previsto para 2012.


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