NASAs nye AI-rumchip kan transformere dybrummissioner

Mennesker er af naturen nysgerrige, og netop denne nysgerrighed har ført os ud i rummet og videre. Hver dag opdager menneskeheden noget nyt og opfinder avanceret teknologi, som har gjort det muligt for os at udforske fjerne regioner af det ydre rum.

Men efterhånden som missioner bevæger sig længere væk fra Jorden mod Månen, Mars og endnu fjernere og dybere ind i kosmos, er større raketter eller længere missioner simpelthen ikke nok. Det, vi har brug for, er smartere teknologi for at reducere afhængigheden af konstant menneskelig overvågning, som bliver stadig mere upraktisk.

Store afstande, ekstreme miljøer og kommunikationsforsinkelser driver agenturer som NASA til at udvikle autonome systemer, der kan træffe beslutninger i realtid i rummet.

I stedet for at have en sonde i rummet, der sender data tilbage til menneskelige ingeniører og videnskabsfolk, som studerer dem og derefter giver instruktioner til sondens, er fokus nu på at lade selve rumfartøjet udføre alt arbejdet.

Fremskridt inden for kunstig intelligens (AI), strålingshærdet databehandling, ombord-analyse og edge-behandling gør det nu muligt at udvikle rumfartøjer, der kan tænke selvstændigt. En sådan evne betragtes som afgørende for den næste generation af rumforskning.

Ifølge NASA er mere kapable processer nødvendige for autonome rumfartøjer og for at støtte astronauter under deres missioner til andre planeter.

Dette er særligt vigtigt, da agenturets Artemis-program forbereder sig på at bringe mennesker tilbage til Månen i de kommende år. Allerede har NASAs Artemis II-mission haft en vellykket bemandet måneflyvning i år.

“Artemis II er starten på noget større end nogen enkelt mission. Det markerer vores tilbagevenden til Månen, ikke kun for at besøge den, men for efterhånden at blive på vores Månebase, og lægger grundlaget for de næste store skridt fremad.”

– NASA-administrator Jared Isaacman

Efterhånden som agenturet bevæger sig for at bevise, at det ikke kun kan nå Månen, men også opretholde mennesker der og efterhånden Mars, vokser computerkravene betydeligt.

For bemandede habitater at opdage fejl i realtid, rovere at navigere terræn autonomt og landere at behandle enorme mængder sensor data på kort tid, har vi brug for mere kraftfulde og kapable processorer end dem, der i øjeblikket flyver i rummet.

Og det er præcis, hvad der bygges. NASAs nye næste-generations rumchip¹ kan let passe i din håndflade og leverer et gennembrud i beregningshastighed. Dette High Performance Spaceflight Computing (HPSC)-initiativ forventes at gøre det muligt for rumfartøjer at operere langt mere uafhængigt i dyb rummet.

NASAs HSPC-initiativ for at omdefinere fremtidige rummissioner

I årtier har NASA udviklet computerprocessorer ombord på rumfartøjer. Disse processorer er ansvarlige for at koordinere og udføre de funktioner, der er nødvendige for at sikre missionens succes.

Rumcomputing opstod for mere end et halvt århundrede siden med de banebrydende Apollo Guidance Computers (AGC’er), som udførte navigation, styring og kontrolberegninger under agenturets månemissioner.

Men pointen er, når man bevæger sig uden for Jordens beskyttende magnetfelt, står vi over for et univers fuld af stråling, som er energi udsendt som stråler, elektromagnetiske bølger og/eller partikler. Rummets stråling er anderledes end den, vi oplever på Jorden. Den består af galaktiske kosmiske stråler, partikler fanget i Jordens magnetfelt og partikler, der skydes ud i rummet under soludbrud.

Rummets stråling påvirker både menneskelige besætninger og mekaniske instrumenter negativt. Ud over at forårsage langsigtet skade på elektroniske komponenter udløser den også fejl, der forstyrrer beregninger, hvilket skaber et behov for strålingshærde processorer, som er dyre og langsomme at udvikle.

Selvom strålingshærde processorer har gjort mange af NASAs største resultater mulige, er de, der i øjeblikket er i brug, udviklet for næsten tre årtier siden og mangler den ydeevne, der kræves for nutidens mere avancerede, komplekse og langvarige missioner.

Desuden kræver missioner ud over Jordens kredsløb ombord-databehandlingsressourcer, fordi kommunikationen med Jorden medfører en tidsforsinkelse. Denne kommunikationslatens gør det nødvendigt, at rumaktiviteter udføres autonomt og i realtid ombord, hvilket indebærer at køre en række beregningsopgaver, herunder AI og maskinlæring, avanceret autonomi, billed- og signalbehandling, objektgenkendelse og klassificering samt dataflowstyring.

For at gøre disse arbejdsbelastninger mulige, har vi brug for fremskridt inden for ombord-datateknologi. Dette førte til udviklingen af en ny løsning: High-Performance Spaceflight Computing (HPSC), en næste-generations system-on-chip, der er over 100 gange mere kapabel end nuværende rumprocessorer.

“Med udgangspunkt i arven fra tidligere rumprocessorer er dette nye multicore-system fejltolerant, fleksibelt og ekstremt højtydende,” sagde Eugene Schwanbeck, programelementchef i agenturets Space Technology Mission Directorate’s Game Changing Development (GCD)-program på Langley Research Center i Virginia. “NASAs engagement i at fremme rumfartscomputing er en triumf af teknisk præstation og samarbejde.”

I centrum af initiativet er en strålingshærdet processor, som er bygget til dybrum- og langvarige missioner til Månen, Mars og videre.

Den kan operere under de barske forhold i rummet og udføre opgaver uafhængigt i realtid. Den er også tilpasset til luftfartssektoren og leverer fejltolerance og cybersikkerhed for LEO’er (satellitter i lav jordbane).

Det nye system kombinerer beregning og netværk i en enkelt enhed, hvilket reducerer både omkostninger og strømforbrug.

Den bruger avanceret Ethernet til at gruppere flere chips eller forbinde flere sensorer, hvilket gør det muligt for HPSC at behandle enorme datamængder ombord og autonomt træffe realtidsbeslutninger, såsom filtrering af billeder eller styring af rovere ved høje hastigheder. Samtidig muliggør dens skalerbare arkitektur optimering af energieffektivitet for kritiske operationer ved at slukke for ubrugte funktioner.

Samtidig sikres sikkerheden og pålideligheden af de komplekse operationer af en integreret sikkerhedskontroller og kontinuerlig overvågning af systemets sundhed.

HPSC-teknologien er et fælles projekt mellem akademiske og industrielle partnere. Projektet ledes af GCD-programmet, som sammen med Jet Propulsion Laboratory (JPL) har ledet initiativet ved at udvikle missionskrav, finansiere studier og styre projektets livscyklus til levering.

Til projektet udvalgte NASA JPL Microchip (MCHP ) som sin kommercielle partner i 2022, hvor virksomheden finansierede sin egen forskning og udvikling af processoren.

“Denne banebrydende rumfartsprocessor vil have en enorm indvirkning på vores fremtidige rummissioner og endda teknologier her på Jorden,” sagde Niki Werkheiser, direktør for teknologimodning inden for Space Technology Mission Directorate på det tidspunkt. “Denne indsats vil forstærke eksisterende rumfartøjkapaciteter og muliggøre nye, og den kan i sidste ende blive brugt af praktisk talt hver fremtidig rummission, som alle vil drage fordel af mere kapabel flycomputing.”

I 2024 bestod projektet den kritiske designgennemgang (CDR). Sidste år blev det endelige design sendt til fremstilling, og den første HPSC-processor blev med succes fremstillet.

NASAs næste-generations rumchip går i realverdens testning

HSPC, rumfartøjets hjerne, har nu officielt gennemgået test i år, og de tidlige resultater viser bemærkelsesværdig ydeevne.

Rumcomputerchippen er designet til at være lille nok til at passe i din håndflade, mens den dramatisk øger intelligensen og ydeevnen for fremtidige rumfartøjer. Den nye strålingshærde processor er bygget til at levere op til 100 gange den beregningskraft, som eksisterende rumfartscomputere har.

Ingeniører hos JPL udfører en række tests, der simulerer rummets barske miljø.

“Vi udsætter disse nye chips for hårde prøvelser ved at udføre strålings-, termiske- og stødtests, samtidig med at vi evaluerer deres ydeevne gennem en streng funktionel testkampagne.”

– Jim Butler, HPSC-projektleder hos JPL

For at være egnet til rumfart skal processoren kunne modstå opsendelsesvibrationer, dramatiske temperaturudsving, rummets vakuum og intens elektromagnetisk stråling, som kan beskadige elektronik.

Subatomare partikler, der bevæger sig med hastigheder tæt på lysets hastighed og genereres af Solen og dybrummet, kan også forårsage fejl, der tvinger rumfartøjet til midlertidigt at lukke ikke-essentielle operationer ned. Systemet forlader ikke sikker tilstand, før problemet er løst af jordingeniørerne.

Desuden tester NASA, hvordan processoren håndterer udfordringerne ved planetsnedslag, såsom farligt overfladeterræn og ekstreme eller mangel på atmosfæriske tæthed.

“For at simulere realverdenspræstationer bruger vi højpræcisions landingsscenarier fra reelle NASA-missioner, som typisk ville kræve strømintensiv hardware til at behandle enorme mængder landingssensor-data,” sagde Butler. “Dette er en spændende tid for os at arbejde på hardware, der vil muliggøre NASAs næste store skridt.”

Agenturet begyndte at teste chippen hos JPL i februar i år, med den første e-mail med emnelinje “Hej Univers,” som en hyldest til computerprogrammeringshistorien. Med denne lille sætning fik teamet bekræftelse på, at teknologien fungerer.

Forsøget forventes at vare flere måneder, men de tidlige resultater har været meget positive.

Til at starte med fungerer processoren, ifølge NASA, som forventet. Desuden har dens ydeevne været omkring 500 gange større end de chips, der i øjeblikket er i brug.

Enheden er en system-on-a-chip (SoC), en integreret kredsløb, der kombinerer alle en computers væsentlige komponenter i én kompakt enhed. Processoren indeholder hukommelse, centrale behandlingsenheder (CPU’er), input/output-grænseflader og avancerede netværkssystemer. Da de er kompakte, energieffektive og omkostningseffektive i stor skala, anvendes SoC’er bredt i smartphones, bilsystemer og IoT.

Men den version, der er udviklet af NASA, er designet til at holde i år i dybrummet. Systemet skal rejse millioner, potentielt endda milliarder af miles fra Jorden og overleve uden vedligeholdelse eller reparationer.

Udviklet i fællesskab af JPL og Microchip Technology, er chippen allerede blevet delt med forsvars- og kommercielle luftfarts-partnere med tidlig adgang.

Den er dog endnu ikke certificeret til rummet, og når den er autoriseret, vil NASA integrere processoren i en bred vifte af missioner, herunder planetsrovere, jordbanesatellitter og dybrumsprobe.

Chippen forventes at spille en nøglerolle i fremtiden for autonome rumfartøjer. Med AI ombord vil rumfartøjet kunne reagere på uventede situationer i realtid, hvilket eliminerer behovet for menneskelig kontrol, som bliver upraktisk ved så store afstande, der skaber kommunikationsforsinkelser.

Teknologien vil også hjælpe med at gøre behandlingen, lagringen og transmissionen af massive mængder videnskabelige data mere effektiv. Den kan i sidste ende endda understøtte bemandede missioner til Månen og Mars, ifølge NASA.

Desuden har teknologien også fordele på Jorden, i modsætning til traditionelle rum-specifikke chips, da Microchip planlægger at tilpasse chippen til forbrugerelektronik, bilproduktion, luftfartssektoren og andre industrier. Dens potentielle anvendelser omfatter medicinsk udstyr, energinet, AI, droner, datatransmission og kommunikationstjenester.

Denne designtilpasning til jordbaserede industrier antyder, at den strålingshærde chip kan have et kommercielt liv langt ud over de missioner, der drev dens skabelse.

Brugen af en fælles teknologibase både på Jorden og i rummet, ifølge agenturet, vil gøre det muligt for HPSC at styrke indenlandske industrielle kapaciteter, mens omkostninger og risici for regerings- og kommercielle brugere reduceres.

Investering i dybrumteknologi: Microchip Technology (MCHP)

Den i Arizona-baserede Microchip Technology Inc. skiller sig ud i feltet som NASAs kommercielle partner i udviklingen af HPSC-processoren, som i øjeblikket gennemgår test.

Den næste-generations rumkvalificerede beregningsprocessorplatform, bemærkede Babak Samimi, corporate vice president for Communications business unit, på det tidspunkt, “vil levere omfattende Ethernet-netværk, avanceret kunstig intelligens/maskinlæringsbehandling og forbindelsesstøtte, samtidig med at den tilbyder hidtil uset præstationsforøgelse, fejltolerance og sikkerhedsarkitektur med lavt strømforbrug.”

Virksomheden har en stærk tilstedeværelse inden for luftfartsgrad elektronik og indlejrede systemer, hvilket positionerer den strategisk for det voksende marked for rumcomputing. Derudover kan den let tilpasse disse teknologier til bredere industrier som bilsystemer, robotteknik og industriel AI.

Microchip Technology er en leverandør af smarte, forbundne og sikre indlejrede kontroløsninger, der betjener kunder på tværs af forbruger-, computer-, kommunikations-, bil-, luftfarts- og forsvars- samt industrielle markeder.

Med en markedsværdi på 50 milliarder dollars handles aktierne i Microchip Technology Incorporated (Nasdaq: MCHP) til $92,70, op 46,20 % år‑til‑dato og 53,22 % i det forløbne år. Den har en EPS (TTM) på 0,21 og en P/E (TTM) på 437,21. Udbytteafkastet er 1,97 %.

Virksomhedens genopretning i omsætning giver også et positivt udsyn for Microchip. For kvartalet, der sluttede den 31. marts 2026, rapporterede virksomheden en 35,1 % år‑til‑år stigning i nettoomsætning til $1,311 milliarder, hvilket var op 10,6 % sekventielt og højere end den vejledning ($1,260 milliarder), som Microchip leverede.

Disse resultater, sagde administrerende direktør og præsident Steve Sanghi, “overgik vores forventninger betydeligt.” Den vigtigste læring fra den sidste cyklus, bemærkede han, var vigtigheden af disciplineret lager- og arbejdskapitalstyring, og det er sådan, de driver forretningen.

På GAAP-basis rapporterede den førende leverandør af halvledere en bruttofortjeneste på 61 %, driftsindtægt på $217,4 millioner, nettoindtægt på $116,4 millioner og EPS på $0,21 pr. udvandet aktie. På Non-GAAP-basis var bruttofortjenesten 61,6 %, driftsindtægten $400,9 millioner, nettoindtægten $327,3 millioner og EPS $0,57 pr. udvandet aktie.

“Vi ser stærk kundetilslutning og udvidende designaktivitet i datacenter- og AI-applikationer, drevet af bredden og ydeevnen af vores højhastighedsforbindelses- og beregningsportefølje.”

– Rich Simoncic, Microchips COO

For regnskabsåret 2026 udgjorde Microchips nettoomsætning $4,713 milliarder, op 7,1 % i forhold til året før, mens $984 millioner blev returneret til aktionærer gennem udbytte. Virksomheden rapporterede en bruttofortjeneste på 57,7 % på GAAP-basis og 58,5 % på non-GAAP-basis for hele året, mens dens EPS var $0,22 og EPS $1,64 pr. udvandet aktie, henholdsvis.

“Vi afsluttede regnskabsåret med stærk momentum, hvilket repræsenterer betydelig fremgang fra de udfordrende forhold, vi navigerede for blot et par kvartaler siden,” sagde Sanghi. “Efterhånden som efterspørgselsforholdene er forbedret og kundelageret er normaliseret, ser vi stigende momentum på tværs af vores produktlinjer, forbedrede bestillings- og gennemløbstendenser, stærk ekspeditionsaktivitet og betydelig driftsleverage, hvilket afspejler disciplineret udførelse af vores ni‑punkts genopretningsplan.”

Efterhånden som virksomheden går ind i “sæsonmæssigt stærkere” kvartaler, forventer den nettoomsætning for juni‑kvartalet at ligge i intervallet $1,442 milliarder til $1,469 milliarder.

Seneste udviklinger inden for Microchip Technology (MCHP)

Konklusion

Med sit næste-generations rumprocessorinitiativ har ingeniører hos JPL taget et gigantisk skridt mod miniaturechips, der vil fremme dybrumsforskning. Rumfartøjet er ikke længere blot et passivt instrument, der venter på instruktioner, men snarere en aktiv og intelligent deltager, der er i stand til observation, vurdering og respons.

Efterhånden som NASAs ambitioner vokser, med planer om en vedvarende tilstedeværelse på Månen, bemandede Mars-missioner og dybrumsvidenskabelige platforme, der bevæger sig ud i det ydre solsystem, bliver den beregningsarkitektur i hjertet af hvert rumfartøj den afgørende faktor for, hvad der er muligt.

Med en processor, der leverer 500 gange kapaciteten af sine forgængere, sigter agenturet ikke kun på at gøre eksisterende missioner hurtigere, men også på at gøre helt nye typer af missioner mulige.

Selvom der stadig er begrænsninger at navigere, og fuld rumfartscertificering vil tage tid, har agenturet og Microchip gjort en god start, hvilket peger på en fremtid, hvor rumfartøjer vil operere med hidtil uset uafhængighed, millioner af miles fra Jorden.

Klik her for en liste over de bedste satellit- og rumaktier.

Referencer

^{1. Jet Propulsion Laboratory. (2026, May 12). Hej univers: NASA’s next-gen space processor undergoes testing. NASA. https://www.jpl.nasa.gov/news/hello-universe-nasas-next-gen-space-processor-undergoes-testing/}