martedì 24 febbraio 2015

Problemi con la memoria flash del rover Opportunity

Problemi con la memoria flash del rover Opportunity della NASA impegnato nell'esplorazione di Marte che si sono intensificati. Ian O'Neill parlando con John Callas, project manager della NASA, ha riferito la gravità dei difetti, che interessano Opportunity e come il suo team spera di trovare una soluzione.
Il rover Opportunity per l'esplorazione di Marte si è mosso sulla superficie del pianeta rosso per oltre un decennio. Incredibile la durata di dieci anni, periodo di tempo più a lungo rispetto alla missione primaria (3 mesi), iniziata nel gennaio 2004. Ma con i suoi grandi successi, i problemi legati all'età inevitabilmente sono emersi e gli ingegneri di missione vengono sfidati da un attacco sempre più preoccupante, definito come "amnesia"del rover. Opportunity utilizza due tipi di memoria per registrare nella missione la telemetria mentre è impegnata ad esplorare la regione detta Meridiani Planum. La sorella cioè il rover Spirit, ha ceduto agli elementi marziani nel 2010, dopo 6 anni di esplorazione di Marte, avendo usato lo stesso sistema. I due tipi di memoria in uso, sono noti come "volatile" e "non-volatile." "La differenza per la memoria non volatile è che ricorda tutto, anche se si spegne, mentre nella memoria volatile tutto va via, -ha detto John Callas (Jet Propulsion Laboratory_NASA_Pasadena), project manager del progetto Mars Exploration Rover- e la memoria volatile è come la RAM tradizionale che avete nel vostro computer; la memoria non volatile utilizza la tecnologia di memoria flash. " Tutti i dati di telemetria sono memorizzati nella memoria flash, e quando i poteri del rover vanno giù durante la notte marziana o nel riavvio, i dati rimangono memorizzati. Tutti i dati memorizzati nella RAM del rover, però, si perdono appena si spegne.
"La memoria flash può essere grande per la memorizzazione dei dati quando l'elettronica del rover viene spenta, ma la memoria flash ha una limitazione su quante volte è possibile leggere e scrivere su di essa,-ha dichiarato Callas - e si 'consuma' con l'uso."
Dopo un decennio di uso continuo, la memoria flash del rover che gli ingegneri di missione hanno identificato come la fonte dei dati persi e degli eventi di ripristino, imprevisti , che affliggono la missione del rover sulla superficie marziana .
"I problemi sono saltati fuori in modo benigno, ma ora sono diventati più gravi - proprio come una malattia, -ha aggiunto Callas- i sintomi sono stati prima lievi. Ora con la progressione del tempo le cose sono diventate più gravi e stiamo avendo questi eventi che chiamiamo 'amnesia" : il rover cercando di utilizzare la memoria flash, non è in grado di farlo , così invece riesce a fare la RAM, cioè memorizzare i dati di telemetria in quella memoria volatile. Quando il rover va a dormire e si sveglia di nuovo, tutti (i dati) sono perduti. Ecco perché la chiamiamo "amnesia" - dimentica quello che ha fatto ".
Opportunity usa il Mars Odyssey, satellite della NASA come relè di comunicazione tra il pianeta Rosso e della Terra, ogni volta che fa un passaggio orbitale Odyssey , i comandi vengono inviati verso il rover e la telemetria viene vista sulla Terra. Se un passaggio orbitale è disponibile fino a quando il rover è spento e poi riavviato il giorno seguente, il team del rover ha notato che i dati si perdono - il rover  incontrando l'errore di memoria flash, cerca di salvarli in RAM, evitando la memoria flash tutti insieme. Come il rover si spegne, la RAM viene cancellata e il dato sparisce il giorno seguente. Il problema di memoria flash è diventato un grande problema: cioè perdere dati importanti. Appena  il rover tenta di salvare i dati nella memoria flash, più volte senza successo, il suo software costringe il rover a riavviare. Se una sequenza di comandi viene inviato al rover, manterrà il riavvio più e più volte, dimenticando ciò che il comando precedente ha incaricato il rover di fare.
"Fondamentalmente il rover si ferma a quello che stava facendo, perché non è sicuro di quello che ha causato l'azzeramento, -ha detto Callas- e così s' interrompe la nostra missione scientifica sulla superficie di Marte. Non si fanno molti progressi in questo modo! "E il peggiore incubo della squadra degli ingegneri che si dedica al rover. Adesso Opportunity ha smesso di comunicare con la Terra . l
ANALISI: Il rover Opportunity celebra la Marte Spring Power Boost
Il team NASA, per una serie di 3 sol (giorni marziani) ha dato al rover una sequenza di comandi per lavorare . Sul primo sol, il rover dovrebbe operare come previsto, ma nel secondo e terzo sol, non solo il rover non ha eseguito il resto dei comandi, ma ha cessato di parlare al controllo missione.
Come ogni missione spaziale, quando Opportunity smette di parlare, "diveniamo molto, molto preoccupati, - ha detto Callas- e fortunatamente, dopo l'invio di comandi al rover, quest'ultimo ha inviato un "beep" rassicurante in risposta e ha continuato con le sue istruzioni.
Software Fix?
Sembra che la fonte di tutti questi problemi si possono ricondurre ad una determinata banca di memoria flash. 7 sono le banche utilizzati da Opportunity ed è la settima banca che sta provocando la perdita di dati, azzerando il rover e provocano difetti di comunicazione.
Identificato il colpevole è stato, gli ingegneri del software JPL hanno sviluppato una tecnica che costringerà il software del rover ad ignorare la settima banca e utilizzare ,invece, le altre 6 banche apparentemente sane. Secondo Callas, la sua squadra è probabilmente ad un paio di settimane di distanza dal completamento del cambio di software in modo che possa essere caricato su Opportunity.Questo punto di vista è fonte di pericolo per la fotocamera frontale, da evitare per Opportunity. Il procedimento include il braccio robotico di Opportunity , denominato "dispositivo strumento di distribuzione". Parti del substrato roccioso pallido, esposto sul terreno di fronte al rover erano e sono alla portata del braccio robotico. I ricercatori hanno usato gli strumenti sul braccio per esaminare un obiettivo chiamato "Calera" su questa roccia. Oltre a questo preoccupante stato di cose, Callas è stupito della salute per il resto del hardware del rover, ma rimane realista sul futuro di Opportunity. "Il rover è stato incredibilmente sano considerando quanto l'abbiamo usato. Abbiamo pensato che il sistema della mobilità sarebbe durato solo un certo tempo fa, ma è tuttora in grande salute.Tutto può fallire in qualsiasi momento, -ha detto- è come avere un genitore anziano, in buona salute - fa un po' di jogging ogni giorno, gioca a tennis ogni giorno - ma non si sa mai, potrebbero avere un enorme colpo nel bel mezzo della notte. Quindi siamo sempre prudenti che qualcosa potrebbe accadere. "
Il rover Opportunity
E la cosa peggiore, dice Callas, è che la scoperta scinetifica più emozionante e interessante di Opportunity potrebbe trovarsi a meno di mezzo miglio dalla posizione corrente del rover , cioè sul bordo del cratere Endeavour.
Si potrà sprintare verso Marathon Valley ?
"Forse la parte più emozionante della missione è più avanti. Abbiamo una valle, chiamata Marathon Valley, a circa 650 metri di distanza dal rover."
Marathon Valley, segna la distanza che il rover avrà superato come una maratona su Marte e, dove dovrebbe arrivare. Opportunity  che ha già percorso oltre 26 miglia e attualmente detiene il record percorso da qualsiasi rover - robotico o guidato da un astronauta cioè, si risale ai periodi dell'Apollo.
 Mars Rover Opportunity Rolls su depositi di argilla
Secondo la mappatura orbitale di Maratona Valley,  questo luogo contiene una varietà di minerali argillosi che avrebbe potuto essere formate solo quando Marte era con l'abbondanza di acqua e con pH neutro, sulla sua superficie. Ha una geologia antica, risale all'epoca Noachiano , ed è molto più vecchia di Gale Crater - dove il rover Curiosity della NASA sta attualmente esplorando. Come avvenne nella precedente esplorazione di Opportunity su depositi argillosi, gli studi su Marathon Valle potrebbero fornire dati preziosi per l'antico ambiente,potenzialmente abitabile, su Marte. Speriamo sul successo della correzione del software per Opportunity e dell'enorme potenziale scientifico che il rover promette ancora. Questo rover, aveva una missione primaria di soli 3 mesi, dunque breve, nel 2004, ma sta ancora facendo un lavoro incredibile. Quindi la scienza in questo ambiente estraneo, sta aggiungendo più pezzi al puzzle dell'abitabilità di Marte. Per le versioni ad alta risoluzione delle immagini di Opportunity, sfogliare la galleria rover NASA / JPL Mars.

 
Immagini del suolo marziano

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