Un robot con problemi di memoria

Pubblicato Domenica, 14 Dicembre 2014 10:09

Scritto da Marco Di Lorenzo

Opportunity Sol 3859 - 3860
"Courtesy NASA/JPL-Caltech" processing 2di7 & titanio44

Il rover Opportunity è al lavoro da quasi 11 anni nella Valles Meridiani su Marte e i problemi di età si fanno sentire anche per lui. In precedenza, ad esempio, problemi di eccessivo assorbimento di corrente in uno dei motori elettrici (uno per ruota) ha costretto il rover a procedere il suo viaggio "in retromarcia". Adesso tocca alla memoria.

Opportunity ha due tipi di memoria, analogamente a qualsiasi computer: una è "a breve termine" o, per meglio dire, "volatile" perché si cancella se viene tolta l'alimentazione; in pratica una memoria RAM da 128 MB. L'altra è una memoria più capiente (256 MB) e "permanente" di tipo flash, come quella usata nelle schede di memoria delle fotocamere o negli "Hard Disk a stato solido" (SSD); in questa memoria vengono generalmente immagazzinate le immagini e altre informazioni da spedire poi a Terra.

Già nel 2009 il rover gemello di Opportunity, Spirit, cominciò a manifestare anomalie nel comportamento della memoria flash con conseguente perdita di dati; la causa poteva essere legata al continuo bombardamento di raggi cosmici (Marte non ha un vero campo magnetco che faccia da scudo alle particelle cariche e anche l'atmosfera è molto più tenue di quella terrestre). Due anni fa, anche Opportunity ha iniziato a manifestare segnali analoghi e, nel gennaio 2013, il team di controllo installò sul rover un programma di monitoraggio (detection diagnostic) che segnalava l'occorrenza di simili eventi in una ulteriore piccola memoria non volatile separata.

Le memorie RAM e Flash sono sistemate, insieme al processore (un PowerPC a 32 bit) all'interno di una "scatola tiepida" (warm box, WEB nella figura a lato) che mantiene l'elettronica a una temperatura adatta per il suo corretto funzionamento; la scatola è termicamente isolata dalle rigide temperature marziane grazie a pareti di areogel, un futuristico materiale sviluppato dalla NASA. Purtroppo, però, durante la notte l'energia dei pannelli solari viene a mancare e il rover è costretto ad andare in modalità sleep, togliendo energia alla RAM che quindi si cancella. Questo è il motivo per cui si è deciso di usare anche memorie Flash (in passato, a questo scopo, si usavano memorie a nastro magnetico che però erano lente e soggette ad usura meccanica).

I problemi alla memoria Flash di Opportunity si sono purtroppo moltiplicati nel tempo e, nell'ultimo anno, si sono registrati numerosi eventi di "amnesia" con continue interruzioni impreviste nelle attività del rover e conseguenti "safe mode", poi risolti da terra tramite "reset" del sistema. La scorsa estate questi eventi sono divenuti così frequenti (anche 2 ogni settimana) da indurre il team di controllo ad effettuare una drastica formattazione di tutta la memoria Flash tra la fine di Agosto e i primi di Settembre, una operazione già tentata su Spirit e che avrebbe dovuto drasticamente ridurre l'incidenza di questi eventi. Purtropppo, però, la situazione non è migliorata neanche quando il format è stato ripetuto la settimana scorsa!

A questo punto, il team di ingegneri, che ha individuato il problema in uno dei 7 banchi di memoria, ha deciso che l'unica soluzione è quella di escludere definitivamente quella porzione di memoria Flash riprogrammando il rover. Questa operazione richiederà del tempo e, nell'attesa, il rover sarà costretto ad operare in modalità "volatile", utilizzando cioè solo la memoria RAM. E' chiaro che, a causa delle suddette limitazioni di capacità e per via degli spegnimenti notturni, le operazioni del rover saranno necessariamente limitate da questa modalità temporanea.

L'ombra di Opportunity fotografata nel Sol 3867 (filtri l2 l4 l7) - Credits: NASA/JPL/Cornell - Processing: 2di7 & titanio44

Riferimenti:
- http://mars.nasa.gov/mer/newsroom/pressreleases/20141211a.html
- http://mars.nasa.gov/mer/technology/bb_avionics.html

Note sull'autore

Author: Marco Di LorenzoEmail: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. E' necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kramer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!