Mars Curiosity som nyligen landade på planeten Mars är den mest avancerade farkost som Nasa någonsin har sänt till en annan planet. Trots detta behöver datorn som styr och sköter Curiosity inte vara mer kraftfull än de flesta smarttelefoner.

Efter att farkosten landade i Gale-kratern på mars under måndagen, började Curiosity genomgå mängder av självtester för att säkerställa att alla system fungerar, efter en resa på nästan 57 miljoner mil. Därefter börjar det tvååriga spaningsuppdraget längs Mars yta.

– Curiosity är det mest komplexa system som vi någonsin har skickat till en annan planet, säger Devin Kipp, som är operativt ansvarig för Curiosity-teamet på Nasa, till IDG News.

Landningssystemen var de mest komplexa som har utvecklats för en rymdfarkost, som är bestyckad med mängder av instrument, bland annat 17 kameror och 10 mätinstrument, två datorer och totalt fyra processorer.

Curiosity har alltså bara två datorer ombord, en huvud- och en backupdator. Båda är anpassade för att klara extrema temperaturer och strålningsnivåer. Men ingen av dem är en superdator, utan dagens bärbara datorer är kraftfullare.

– Datorn behöver inte vara speciellt snabb, eftersom den sköter grundläggande funktioner, utan det är viktigare att den klarar den tuffa miljön ute i rymden och på Mars, säger Devin Kipp.

Processorerna är inte kraftullare de som finns hans egen mobiltelefon, fortsätter Devin Kipp. Men för att klara stark strålning behöver de vara betydligt större än vanliga processorer. Ju mindre datorer är, desto känsligare är de för strålning.

– Hela tiden sker ett bombardemang av partiklar. En processor i mindre storlek skulle göra fler fel, säger Devin Kipp.

Ett Intel Core I7-processor skulle inte klara en dag på Mars – på grund av de höga temperaturerna. Men trots att Curiosity inte har mängder av datakraft så är den tillräckligt smart för att skanna av sin omgivning och fatta egna beslut.

Den har exempelvis autuomatisk navigering och kan övervaka sina egna hjul under färden, för att undvika hala fläckar. Den har även kameror på marken som letar efter stenar eller hål som kan ställa till problem.

– Under färden kan Curiosity räkna ut om det finns faror i närheten som utgör en säkerhetsrisk. Om den befarar att så är fallet, så stannar den, ringer hem till oss och verifierar om vi ändå vill att den ska fortsätta, säger Kipp.

Datorerna kan även ta emot mjukvara som skickas från jorden. Den manövrerar även en robotarm med flera verktyg för att gräva efter stenar och jord, samt ta in prover i farkosten för fortsatta analyser med olika instrument.

– Allt handlar om vetenskap. Men de kunskaper vi har utvecklat för att bygga, utveckla, testa och köra farkoster som den här är en stor tillgång. Förhoppningsvis kommer vi att kunna åka på flera färder där vi kan använda vad vi har lärt här, säger Kipp.

Fakta

Tvåårsexpedition med fyra processorer

  • Farkosten Curiosity befinner sig på vad forskarna hoppas ska bli en tvåårsresa, för att undersöka förhållandena på Mars yta. Den ska spana efter möjligt liv och undersöka om planeten har förutsättningar för liv, om så bara i mikrobiologisk form. Den ska också undersöka om människor en dag skulle kunna leva på Mars. Fyra processorer är farkosten bestyckad med.
  • Vid landningen på Mars användes en Sun Sparc-processor för styrning av motorerna genom atmosfären, berättar Jonathan Grinblat, som är systemexpert på Jet Propulsion Laboratory. När farkosten väl har landat har den utfört sitt jobb.
  • Efter landningen tar en PowerPC-processor över, som är utvecklad av Apple, IBM och Motorola. Den kör också all mjukvara i farkosten.
  • Ett annat chipp, en Sparc-processor, används för Curiositys motorkontroll, som ser till att motorn inte hamnar fel på planetytan. Samtliga processorer är enkärniga. Men enligt Grinblat blir Curiosity troligen den sista Nasa-farkosten med enkärniga chipp.
  • – Projektet har varit under utveckling under mer än tio år. Tidigare fanns det inga multikärniga chipp som var lämpade för att använda i rymden. När de nu finns tillgängliga så kommer de troligen att användas i projekt från åtta eller tio år framöver.
  • Men alla rymdfarkoster som skickas de kommande åren kommer inte att ha multikärniga chipp, på grund av de långa utvecklingstiderna.