Le cerveau des futurs engins spatiaux est en plein entraînement. La NASA vient de franchir une étape cruciale en testant un processeur de nouvelle génération capable de traiter des données à une vitesse 500 fois supérieure aux standards actuels. Développée pour résister aux radiations mortelles et aux températures extrêmes de l’espace profond, cette puce « haute performance » permettra aux rovers et aux vaisseaux de prendre des décisions en temps réel sans attendre le feu vert de la Terre. De la Lune à Mars, cette avancée technologique promet de transformer des machines télécommandées en véritables explorateurs autonomes.

Ce que vous allez apprendre

• Pourquoi les puces spatiales doivent être « durcies » par rapport à celles de nos smartphones.

• Le concept de « système sur puce » (SoC) qui intègre un ordinateur complet dans la paume de la main.

• Comment cette puissance de calcul évitera aux missions de passer en « mode sans échec » au moindre bug.

Un processeur blindé contre l’enfer cosmique

Dans l’espace, un processeur classique grillerait en quelques minutes. Entre les variations de température brutales et les radiations cosmiques capables de corrompre les données (les fameux « bits flips »), la NASA doit utiliser du matériel « durci ». Jusqu’à présent, cette robustesse se faisait au détriment de la puissance : les ordinateurs spatiaux actuels sont souvent moins performants que ceux d’une vieille console de jeu.

Le nouveau système, conçu avec Microchip Technology, change la donne. Il s’agit d’un processeur multicœur capable de gérer des flux de données massifs tout en restant tolérant aux pannes. Si une partie de la puce est frappée par une particule énergétique, le système est assez flexible pour rediriger les calculs et continuer sa mission sans interruption.

L’autonomie : la clé des missions vers Mars

La distance entre la Terre et Mars crée un délai de communication pouvant atteindre vingt minutes. En cas d’imprévu lors d’un atterrissage ou d’une tempête de sable, un rover ne peut pas se permettre d’attendre des instructions terrestres.

Cette nouvelle puce est conçue pour supporter des systèmes d’intelligence artificielle embarqués. Elle permettra aux sondes de :

• Analyser les images en haute résolution instantanément pour éviter les obstacles.

• Gérer les situations d’urgence de manière autonome au lieu de passer en « mode sans échec » (arrêt total des opérations).

• Trier et compresser d’immenses volumes de données scientifiques avant de les envoyer vers la Terre, optimisant ainsi la bande passante.

Des tests extrêmes au Jet Propulsion Laboratory

Avant de s’envoler, le processeur subit actuellement un véritable « parcours du combattant » au JPL en Californie. Les ingénieurs simulent des chocs d’atterrissage brutaux, des cycles thermiques intenses et des bombardements électromagnétiques.

L’un des tests les plus critiques consiste à reproduire des scénarios d’atterrissage haute fidélité. Ces manœuvres demandent une puissance de calcul phénoménale pour traiter les données des capteurs (radars, caméras, lidars) en quelques secondes. Jusqu’ici, ce travail nécessitait un matériel très gourmand en énergie ; le nouveau SoC promet de le faire avec une efficacité énergétique inédite.

Crédit : NASA/JPL-Caltech

Perseverance visible au 1 224e jour martien, ou sol, de sa mission.

Un déploiement massif à l’horizon

Une fois certifiée, cette technologie ne restera pas cantonnée aux laboratoires. La NASA prévoit de l’intégrer partout :

• Les habitats habités sur la Lune pour gérer les systèmes de survie.

• Les rovers planétaires pour une exploration plus rapide des terrains accidentés.

• Les télescopes spatiaux de nouvelle génération pour détecter des exoplanètes plus efficacement.

Ce petit carré de silicium, qui tient dans la paume de la main, est bien plus qu’une simple mise à jour technique. C’est l’outil qui permettra à l’humanité de franchir une nouvelle frontière dans l’exploration de l’espace lointain.