• 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

Umělá inteligence: Nástroje vs. platforma, věda vs. kreativita
Články

Když umělá inteligence lže, jsou důvěra a ochranná opatření ještě důležitější

9. 5. 2025
Zprávičky

Trump chce zrušit Bidenovo omezení na vývoz pokročilých čipů

8. 5. 2025
Články

Huawei představuje řešení AI Data Lake pro rozvoj inteligentních technologií v průmyslu

7. 5. 2025
Na kvantovém počítači D-Wave faktorizovali číslo 8 219 999
Články

Fujitsu a Riken hlásí milník v kvantových počítačích

6. 5. 2025

Zprávičky

Kryptoměny a jejich ekonomika

Cena bitcoinu se vrátila nad hranici 100 000 dolarů

ČTK
9. 5. 2025

Cena nejznámější kryptoměny bitcoin se včera poprvé od února vrátila nad hranici 100.000 dolarů

Trump chce zrušit Bidenovo omezení na vývoz pokročilých čipů

ČTK
8. 5. 2025

Administrativa amerického prezidenta Donalda Trumpa plánuje zrušit omezení vývozu pokročilých počítačových polovodičů, které zavedl

Brusel žaluje pět zemí EU včetně Česka za nedostatečné provádění nařízení DSA (aktualizováno)

ČTK
7. 5. 2025

Evropská komise (EK) se rozhodla zažalovat Českou republiku, Španělsko, Kypr, Polsko a Portugalsko za

Antivirová společnost Gen Digital zvýšila celoroční provozní zisk o 45 %

ČTK
7. 5. 2025

Antivirová společnost Gen Digital, která vznikla spojením české firmy Avast s americkou NortonLifeLock, ve

Prodej amerického komunikačního vybavení Česku se týká kryptografických zařízení

ČTK
7. 5. 2025

Prodej vojenského komunikačního vybavení České republice v hodnotě 181 milionů dolarů (zhruba čtyři miliardy

Německo postihl rozsáhlý výpadek komunikačního systému pro policii či hasiče

ČTK
6. 5. 2025

Německo dnes podle agentury DPA postihl rozsáhlý výpadek šifrovaného komunikačního systému využívaného policií, hasiči,

Novozélandský premiér navrhuje zákazat sociální média pro osoby mladší 16 let

ČTK
6. 5. 2025

Novozélandský premiér Christopher Luxon chce zakázat dětem mladším 16 let přístup na sociální sítě.

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

USA schválily možný prodej komunikačního vybavení České republice

ČTK
6. 5. 2025

Americké ministerstvo zahraničí schválilo možný prodej komunikačního vybavení a souvisejícího příslušenství České republice v

Tiskové zprávy

Partnerství společností Nutanix a Pure Storage přinese zákazníkům větší možnosti volby díky novému integrovanému řešení pro kritické pracovní úlohy

Speciální polep Ferrari pro Miami: technologie a design v podání HP

Nadace Mission 44 Lewise Hamiltona a HP podpoří dovednosti mladých v oblasti přírodních a technických věd

Během posledních 48 hodin zachytila VZP rozeslání až 100 tisíc podvodných e-mailů

S barefooty chce dobýt svět. Be Lenka proto nasazuje systém od SAP, který rok ladila s českým ACTUM Digital

Synology oznamuje DiskStation DS925+ a rozšiřující jednotku DX525

Zpráva dne

Nešlehejte vejce ale Windows 11 na Goodofer24 jen za €20.00!

Nešlehejte vejce ale Windows 11 na Goodofer24 jen za €20.00!

Redakce
15. 4. 2025

Ať už máte PC se starším systémem Windows, nebo si stavíte PC podle vašich...

Videa ITBiz.cz

Glenn Mallon, Dell Technologies

Elektronická recepční

FORXAI Mirror

Kamery pro průmysl a detekci požárů

Kamery pro vyhodnocení spokojenosti zákazníků

Kalendář

Kvě 13
Celý den

Cloud Computing Conference

Kvě 27
Celý den

Kontajnery v praxi

Říj 1
Celý den

Cyber Attacks

Zobrazit kalendář

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...

Odebírat newsletter

Zásady ochrany osobních údajů.

Zkontrolujte svoji doručenou poštu a potvrďte odběr.

Slovník

Orbcomm

PHPTriad

OpenOffice.org

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

Píšeme jinde

RSS ScienceMag RSS

  • Sonda z dob studené války se vrací na Zemi
  • Astrofoto měsíce: Simeis 147- Spaghetti nebula
  • Minulost, budoucnost a směřování k rovnováze

RSS AbcLinuxu RSS

  • Visual Studio Code a VSCodium 1.100
  • Home Assistant 2025.5
  • OpenSearch 3.0

Newsletter

Zásady ochrany osobních údajů.

Zkontrolujte svoji doručenou poštu a potvrďte odběr.

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.