مركبة أوريون: نظام حاسوبي متطور لضمان الأمان في الفضاء العميق
تُعد مركبة أوريون واحدة من أكثر أنظمة الحوسبة مقاومة للأخطاء تم تصميمها للرحلات الفضائية، حيث تعتمد على ثمانية معالجات تعمل بتنفيذ التعليمات ذاتها بشكل متزامن لضمان أعلى درجات الأمان والاعتمادية.
تصميم مكرر ومرن لضمان التشغيل المستمر
تمتاز أنظمة أوريون بوجود تصميم ثلاثي النسخ، حيث تتوفر ذاكرة ذات تصحيح أخطاء تلقائي يُعالج أي خطأ من نوع بت واحد عند كل عملية قراءة. بالإضافة إلى ذلك، تعتمد المركبة على نظام شبكي إيثرنت يعتمد على توقيت محدد، يوزع مرجعا زمنيا مشتركًا لضمان استقرار الشبكة ومرونتها أثناء المهمة.
ثمانية معالجات تراقب بعضها البعض
يعمل نظام الحوسبة على منصة تتألف من معالجين لكل وحدة إدارة، وكل وحدة تحتوي على زوج من المعالجات التي تراقب نتائج بعضها البعض باستمرار. إذ يُنفذ ثمانية معالجات التعليمات ذاتها بشكل متزامن، وإذا ظهرت نتائج غير صحيحة من أحد المعالجات، يتم اكتشاف ذلك فورًا ومنع إصدار النتائج الخاطئة.
نظام تحكم متقدم ومصمم لتحمل الأعطال
بدلاً من الاعتماد على تصويت الأكثرية، يُختار النظام النتائج من الوحدات المتاحة بناءً على ترتيب أولوية محدد. كما أن النظام مُصمم لتحمل فقدان عدة وحدات بسرعة، حيث يمكنه تحمل فقدان ثلاثة معالجات خلال 22 ثانية والبقاء في حالة تشغيل آمن.
إعادة التهيئة والتشغيل التلقائي
عند حدوث عطل في أي وحدة، يتم إعادة ضبطها وإعادة مزامنتها تلقائيًا، مما يسمح لها بالانضمام مجددًا إلى النظام خلال المهمة. كما أن النظام يستخدم شبكة إيثرنت تعتمد على توقيت يضمن عزل الوحدات المعطوبة تلقائيًا وإعادة تهيئتها قبل أن تعود للعمل.
نظام احتياطي مستقل لضمان الاستمرارية
بالإضافة إلى النظام الرئيسي، يحتوي أوريون على نظام برمجيات احتياطي مستقل يعمل على أجهزة وبرمجيات مختلفة، لضمان استمرارية العمليات حتى في حالات الطوارئ الكاملة لفقدان الطاقة. يُشغل هذا النظام بشكل دائم، ويُصمم بشكل يختلف عن النظام الرئيسي لمنع حدوث أخطاء مشتركة.
استعداد كامل للحالات الطارئة
تم تجهيز المركبة أيضًا بخطط استعادة التشغيل في حالات انقطاع كامل للطاقة، بحيث يمكن استعادة الأنظمة، وإعادة الاتصال، وإعادة الاستقرار بمجرد استرجاع الطاقة.
ختامًا، يُعتبر هذا النظام من أكثر أنظمة الحوسبة تطورًا وتحملًا للأخطاء التي تم تصميمها للفضاء العميق، حيث لا توجد فرص ثانية في بيئة تتجاوز بعد 250 ألف ميل عن الأرض. ومع أن الاختبارات الحقيقية تحت ظروف الإشعاع لم تُجرَ بعد، فإن هذا التصميم يضمن أعلى مستوى من الأمان والاعتمادية لمهمة أرتيمس 2، التي تعتمد على أنظمة حاسوبية لا يمكن إصلاحها بسهولة في الفضاء.