Paura per Opportunity, la sua memoria robotica soffre di amnesie

L'ultima foto trasmessa dal rover Opportunity alla Terra, scattata pochi giorni fa. Foto NASA/JPL/MER
Fra meno di un mese, il rover americano Opportunity festeggerà il suo undicesimo compleanno sulla superficie di Marte - non male, per una sonda spaziale che era stata progettata per sopravvivere solo per tre mesi. Gli inevitabili segni dell'insperata longevità della missione stanno però incominciando a farsi sentire sul piccolo robottino, e gli scienziati si sono detti piuttosto preoccupati che Opportunity stavolta possa non farcela.
Nelle ultime settimane, i problemi alla memoria flash di Opportunity si sono pericolosamente intensificati. Il computer di bordo del robottino impiega due tipi di memoria, uno detto "volatile" e un altro "non-volatile". Lo stesso sistema era utilizzato anche dal rover gemello Spirit, incagliatosi in una trappola di sabbia nel 2010 dopo sei anni di missione.
"La differenza è che la memoria non-volatile si ricorda tutto anche se la spegni, mentre in quella volatile viene tutto eliminato," ha spiegato John Callas, project manager della missione presso la NASA, in un'intervista rilasciata a Discovery News. "La memoria volatile è simile alla tradizionale RAM che avete nei vostri computer; la memoria non-volatile è una una memoria che usa la tecnologia flash."
Di solito, i dati di telemetria e quant'altro vengono immagazzinati nella memoria flash, così che al risveglio dalla gelida notte marziana Opportunity ha ancora a disposizione quei dati - un po' come quando riaccendiamo una macchina fotografica e possiamo vedere tutte le foto scattate fino ad allora, anche prima di aver spento la macchina. Al contrario, tutti i dati immagazzinati nella RAM vengono perduti a ogni spegnimento.
"La memoria flash ha un limite su quante volte la puoi modificare," spiega Callas. "Dopo un po', si logora." E se quel "po' di tempo" sono undici anni, i problemi - perdita di dati, riavvi non programmati - iniziano a farsi sentire.
"Inizialmente i problemi non ci davano troppo fastidio, ma ora sono diventati una cosa seria," prosegue Callas, paragonando i malanni di Opportunity ai "sintomi di una malattia, che all'inizio sono miti, ma col progredire diventano sempre più gravi."
"Opportunity soffre di questi eventi che chiamiamo 'amnesie': il rover cerca di usare la sua memoria flash, ma, non riuscendoci, finisce per usare la RAM. Così, una volta risvegliatosi, tutti i dati sono andati perduti. Le chiamiamo amnesie proprio perché il rover si dimentica ciò che ha appena fatto."
Il rover usa la veterana sonda Mars Odyssey, in orbita attorno al Pianeta Rosso dall'ormai lontano 2001, come ponte per inviare i dati alle antenne terrestri. Ma non sempre Mars Odyssey è disponibile per ascoltare il rover, oppure ci sono Sol, giornate marziane, in cui il suo percorso orbitale non la porta proprio a sorvolare la regione Meridiani Planum, dove si trova il rover. In queste occasioni, non così rare, il rover è abbandonato in balia delle sue amnesie.
Ma il problema principale non è quello di perdere dati. Ogni volta che Opportunity tenta invano di accedere alla sua memoria flash, infatti, il software porta a un reboot, cioè un riavvio del computer di bordo. Quando gli ingegneri inviano al rover una sequenza di comandi, il software innesca una serie di riavvi, e a ogni riavvio finisce con il dimenticarsi i comandi ricevuti.
"In pratica, il rover abbandona ciò che stava facendo per cercare di capire il motivo del riavvio," spiega Callas. "È come se, in un lungo viaggio, la nostra macchina si fermasse ogni cinque minuti: fare progressi importanti è impossibile."
Ma la situazione è precipitata durante le festività natalizie. Gli ingegneri, che già si preparavano a passare Natale con le loro famiglie, hanno caricato una sequenza di comandi che avrebbe dovuto tenere impegnato il rover per tre giorni. Il primo giorno, tutto nella norma. Ma nei due giorni successivi, non solo il rover non ha portato a termine la sequenza, ma ha addirittura cessato di comunicare con il centro di controllo.
"Come in qualunque missione spaziale, quando qualcosa smette di comunicare, la nostra preoccupazione sale al massimo," spiega Callas. Per fortuna, dopo aver caricato un'ulteriore sequenza di emergenza, Opportunity ha inviato un 'beep' che ha rassicurato l'intero centro di controllo.
Ora, il team di ingegneri a capo di Opportunity crede di aver identificato la sorgente precisa dei malanni che stanno mettendo in ginocchio l'anziano rover. Dei sette banchi di memoria che costituiscono la memoria flash di bordo, pare che sia proprio il settimo banco quello difettoso.
In questo momento, gli ingegneri della NASA e del JPL stanno lavorando duramente per sviluppare un nuovo software in grado di ignorare il settimo banco e utilizzare gli altri sei, che a quanto pare sono sani. Secondo Callas, il software sarà pronto per essere caricato sul computer di Opportunity fra un paio di settimane.
"Oltre a questo problema, il rover è in uno stato di salute incredibilmente ottimale, considerando quanto l'abbiamo usato finora," aggiunge Callas. "Secondo le nostre previsioni, il sistema di mobilità si sarebbe dovuto consumare tempo fa, ma sta ancora andando alla grande."
"Tuttavia, qualunque cosa potrebbe smettere di funzionare in qualunque momento. È come avere un genitore anziano in buona salute - magari va a correre o a giocare a tennis ogni giorno, ma non puoi mai essere tranquillo, in quanto potrebbe avere un infarto nel cuore della notte. Devi sempre stare attento e monitorarlo."
E gli ingegneri staranno particolarmente attenti al rover, perché, secondo Callas, la parte più interessante della missione deve ancora venire.
"La parte forse più interessante della missione è davanti a noi. C'è una valle, che chiamiamo Marathon Valley, solo 650 metri davanti al rover." La valle deve il suo nome al fatto che, quando il rover vi entrerà, avrà percorso la distanza di una maratona. Nessun veicolo, né robotico né guidato dall'uomo, ha mai coperto una distanza così grande sulla superficie di un altro mondo.
Dai dati orbitali pare che questa valle contenga ricchi depositi di minerali argillosi, formatisi probabilmente quando Marte era ancora coperto di acqua a pH neutro. Alcune di queste formazioni risalirebbero addirittura al Noachiano, cioè ben più in là nel tempo rispetto ad esempio al Cratere Gale, dove attualmente opera un altro rover, Curiosity.
Non ci resta che sperare che per Opportunity anche il 2015 possa essere un grande anno.
Paura per Opportunity, la sua memoria robotica soffre di amnesie Paura per Opportunity, la sua memoria robotica soffre di amnesie Reviewed by Pietro Capuozzo on 30.12.14 Rating: 5
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