• Technologie
  • Byznys
  • Software
  • Hardware
  • Internet
  • Telco
  • Science
  • České IT
  • Události
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky
ITBiz.cz
ITBiz.cz
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky

Data ve vesmíru: Víc než jen raketová věda

Redakce
24. 11. 2021
| Články

Pro inženýry a vědce, kteří navrhují satelity a jiné kosmické lodě, je často nejvýznamnějším úkolem po přežití startu „udržet je v provozu co nejdéle“. Western Digital v této souvislosti uvádí, že je dnes jedinou společností, která nabízí hardwarovou ochranu vestavěné paměti SRAM proti bitovému převrácení pro paměti typu e.MMC i UFS.

Rafał Graczyk je vědeckým pracovníkem v SnT, Interdisciplinárním centru pro bezpečnost, spolehlivost a důvěru na Lucemburské univerzitě. Jeho kariéra je plná projektů souvisejících s vesmírem, včetně družice YES2, která je satelitem s lanem o délce 32 kilometrů – nejdelší konstrukcí vyrobenou člověkem ve vesmíru.
Dnes se Graczyk zaměřuje na navrhování odolných počítačových systémů pro vesmír. Ačkoli by Graczyk dokázal přednášet celý semestrální kurz o problémech spojených s provozem pozemské elektroniky ve vesmíru, několik z nich si zasluhuje větší pozornost: mechanické namáhání materiálů při prudkém startu, stres způsobený rychlým kolísáním teploty na oběžné dráze, odvádění tepla v hlubokém vakuu (kde nefunguje konvekce) a další na Zemi (téměř) neexistující jevy, jako je atomární kyslík, rychlé odplyňování, a především kosmické záření.

Kosmické záření
Termín „kosmické záření“ obecně označuje ionizující záření nebo „kosmické paprsky“. Kosmické paprsky jsou to nabité subatomární částice, které nesou dostatek energie na to, aby vyrazily elektrony z jejich atomového orbitalu, a způsobily tak jejich elektrické nabití (ionizaci). Většina ionizujících částic pochází ze Slunce buď ze stálého proudu známého jako sluneční vítr, nebo z občasných obřích explozí zvaných koronální výrony hmoty. Tyto výbuchy mohou uvolnit tolik energie jako výbuch tisíce jaderných bomb najednou, a proto je jejich radiační účinek tak ničivý.
Nejnebezpečnějším druhem kosmického záření je však galaktické kosmické záření.

Seznamte se s galaktickým kosmickým zářením
Galaktické kosmické záření jsou částice, které nesou obrovské množství energie. Přibližují se téměř světelnou rychlostí ze supernov, formujících se hvězd nebo od supermasivních černých děr. Zatímco stínicí techniky mohou pomoci ochránit lidi a elektroniku před většinou slunečního záření, galaktické kosmické paprsky mohou proniknout čímkoli – lidskou kůží, stěnami kosmických lodí nebo křemíkovými čipy. Když tyto nabité částice prolétávají hmotou a srážejí se s ní, mohou narušit křehkou rovnováhu elektronů uvnitř zařízení a polovodičových obvodů.
„Tyto fyzikální jevy z míst vzdálených miliardy kilometrů daleko hrají s elektronikou ruskou ruletu. Mohou proměnit registry procesoru na generátory náhodných čísel,“ řekl Graczyk. Kosmické záření dokázalo způsobit i takový chaos, jako je zapnutí požárního poplachu ve vesmírném modulu nebo přerušení komunikace na palubě Mezinárodní vesmírné stanice.

Fenomén bitového převrácení
U paměťových technologií, jako je RAM a NAND flash, může kosmické záření způsobit tzv. „bitflip“ (převrácení bitové hodnoty). Bitflip je situace, kdy jeden nebo více bitů ztratí svůj zamýšlený datový stav a změní se z 0 na 1 nebo naopak. Pouhý jeden převrácený bit může způsobit nepoužitelnost datové sady.
Jen málo lidí na světě má takové znalosti o výrobě NAND flash a procesech návrhu produktů jako Raya Kozlov. Je ředitelkou kvality pro zákazníky ve společnosti Western Digital a světovou odbornicí na stanovení kvality a spolehlivosti produktů založených na pamětech flash, včetně těch určených pro vesmír. „Tranzientní bitflipy jsou známým jevem a v tomto odvětví, zejména na automobilovém trhu, vyvolávají obavy,“ řekla. To proto, že v roce 2009 bylo kosmické záření pravděpodobným viníkem „váznoucího“ pedálu a následného stažení devíti milionů automobilů z trhu.
Raya Kozlov uvedla, že existují nové způsoby, jak chránit paměti flash před ničivým kosmickým zářením. „Skutečnost, že my sami [Western Digital] navrhujeme a vyrábíme paměť NAND a řadič flash paměti, nám umožňuje využít synergie hardwarové a algoritmické detekce a opravy chyb,“ řekla.
Řadič flash je výkonný „mozek“, který řídí čip flash, ale používá paměť SRAM, takže je také zranitelný vůči kosmickému záření. „Společnost Western Digital je dnes jedinou společností, která nabízí hardwarovou ochranu vestavěné paměti SRAM proti bitovému převrácení pro paměti typu e.MMC i UFS,“ uvádí Kozlov.

Testování, testování, testování
Vesmírné systémy jsou notoricky známé svou složitostí. Inženýři se snaží vyvolat jakékoli možné selhání testováním subsystémů a komponent mechanicky, tepelně a v prostředí vakua. Simulace vesmírného prostředí může odhalit případnou nestabilitu nebo vady materiálu.
„Kvalita je základ,“ řekl Graczyk. „I v rámci jednoho výrobního závodu se mohou šarže nepatrně lišit. Potřebujeme vědět, že to, co vyšleme do vesmíru, se bude chovat stejně jako součástka, kterou jsme testovali na Zemi.“
„Záleží na každém detailu,“ uvedl Yaniv Iarovici. Ve společnosti Western Digital je Iarovici ředitelem marketingu pro segment IoT a Edge, včetně vesmíru a nízké oběžné dráhy Země. „To, jak přistupujeme k výrobě křemíkových plátků, dodavatelskému řetězci a inženýrství od buňky NAND přes řadič, firmware až po balení zařízení a finální testování, je pro tento cíl zásadní,“ řekl.
Podle Iarovice úspěch spočívá v pečlivém inženýrství. „I když společnosti navrhují se strategií nulové poruchovosti, jako je tomu například u automobilových a vesmírných zařízení, vědecká pravděpodobnost není nikdy nulová. Záleží na metodikách společnosti [Western Digital], které zajišťují kvalitu a spolehlivost prostřednictvím vhodného návrhu a testování,“ řekl.

Nový kosmický věk
S nástupem soukromých společností a letů financovaných miliardáři jsou nyní starty do vesmíru běžnou záležitostí. Odolávat riskantnímu prostředí vesmíru však bude vyžadovat mnohem víc než jen samotnou raketovou vědu. S přibývajícím počtem misí, které budou odlétat z naší planety, bude zapotřebí spolehlivějších pamětí a úložišť.

Rubriky: HardwareScienceTechnologie

Související příspěvky

Dell 14 a 16 Premium: Nástupce XPS přináší větší výkon a dlouhou výdrž baterie
Zprávičky

Dell 14 a 16 Premium: Nástupce XPS přináší větší výkon a dlouhou výdrž baterie

14. 7. 2025
Zprávičky

Před 30 lety dostaly „empétrojky“ svůj populární název

14. 7. 2025
Meta lákala zaměstnance OpenAI na bonus ve výši 100 milionů dolarů
Zprávičky

Muskova společnost xAI představila novou verzi chatbota Grok 4

11. 7. 2025
Nebojte se hlásit na seniornější pozice, radí IT pracovní portál
Články

NÚKIB vydal oficiální varování před některými produkty společnosti DeepSeek

10. 7. 2025

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Souhlasím se Zásadami ochrany osobních údajů .

Zprávičky

Dell 14 a 16 Premium: Nástupce XPS přináší větší výkon a dlouhou výdrž baterie

Dell 14 a 16 Premium: Nástupce XPS přináší větší výkon a dlouhou výdrž baterie

Pavel Houser
14. 7. 2025

Společnost Dell Technologies představila nové vlajkové lodě svého portfolia notebooků, které navazují na sérii

Jaké novinky přináší Arcserve UDP 8.1?

Analýza: Neviditelným gigantem internetového provozu jsou analytické nástroje

Pavel Houser
14. 7. 2025

V roce 2024 se očekávalo, že dojde k zásadnímu narušení digitálního reklamního průmyslu. Google plánoval zavedení

Europoslanci chtějí omezit příliv levného zboží z e-shopů mimo EU

ČTK
14. 7. 2025

Europoslanci by chtěli omezit rostoucí příliv nekvalitního a potenciálně nebezpečného levného zboží z internetových

Před 30 lety dostaly „empétrojky“ svůj populární název

ČTK
14. 7. 2025

Pro řadu lidí je zkratka mp3 synonymem pro jakoukoliv hudbu uloženou v počítači nebo

SpaceX investuje dvě miliardy USD do Muskovy firmy zaměřené na AI

ČTK
13. 7. 2025

Společnost SpaceX podnikatele Elona Muska investuje dvě miliardy dolarů (42 miliard Kč) do jeho

750 zaměstnanců ČSOB se díky Atosu zvládlo rychle přesunout do domácích kanceláří

Google investuje 2,4 miliardy dolarů do technologie AI od start-upu Windsurf

ČTK
12. 7. 2025

Společnost Google ze skupiny Alphabet zaplatí asi 2,4 miliardy USD (50,64 miliardy Kč) za

Muskova xAI chce další peníze od investorů při ohodnocení na 200 miliard dolarů

ČTK
12. 7. 2025

Americká společnost xAI miliardáře Elona Muska plánuje vybrat peníze od investorů v novém kole

Kryptoměny a jejich ekonomika

Bitcoin pokračuje v růstu na další rekordy, překonal hranici 118 000 dolarů

ČTK
11. 7. 2025

Cena bitcoinu dnes pokračuje v prudkém růstu. Kolem 8:30 SELČ se vyšplhala na další

Tiskové zprávy

Společnost Cato Networks jmenována lídrem v magickém kvadrantu 2025 Gartner Magic Quadrant pro platformy SASE

Společnost QNAP představuje myQNAPcloud One Beta

Acer slaví několikanásobné ocenění cenou Red Dot Product Design Awards 2025

Acer for Business EMEA překonává růst trhu

Nejnovější modely Acer Chromebook Plus nyní s 12měsíčním balíčkem Google AI Pro včetně služby NotebookLM zdarma

ANECT mění vedení společnosti a posiluje management

Zpráva dne

Květen je měsícem růstu, můžete růst s Windows 11 jen za €20.00!

Květen je měsícem růstu, můžete růst s Windows 11 jen za €20.00!

Redakce
15. 5. 2025

Kupte Windows 11 CDkey od Goodoffer24.com a můžete růst s tímto OS jak při...

Komentujeme

Chvála černých skřínek

Malé modely AI mají být velkým trendem

Pavel Houser
3. 1. 2025

V záplavě prognóz technologického vývoje (nejen) v roce 2025 zde prozatím trochu zapadlo jedno téma, které...

Slovník

NMT

MFI

Google Analytics

Nejpopulárnější články

Žádný obsah není dostupný

Kategorie

  • Články
  • Komentujeme
  • Slovník
  • Tiskové zprávy
  • Zprávičky

Portál ITbiz.cz přináší informace z IT a byznysu již od roku 2006. Provozuje jej internetové vydavatelství Nitemedia. Hosting zajišťuje společnost Greenhousing.cz. Mezi další naše projekty patří například ABClinuxu.cz a Sciencemag.cz. Na stránce Redakce naleznete informace o redakci a možnostech inzerce.

Rubriky

Akce a události Byznys Cloud Ekomerce Hardware Internet Operační systémy Podnikový software Právo Science Security Technologie Telekomunikace Veřejná správa Vývoj a HTML Zpráva dne České IT
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky
  • Technologie
  • Byznys
  • Software
  • Hardware
  • Internet
  • Telco
  • Science
  • České IT
  • Události

© 2019 Vydává Nitemedia s.r.o. Hosting zajišťuje Greenhousing.cz.

Tento web používá cookies. Pokračováním dáváte souhlas s jejich používáním. Více na itbiz.cz/soukromi.