NASAの火星探査ローバーのフラッシュメモリが徐々に劣化している

Table Of Contents

• NASAの火星探査ローバーオポチュニティのフラッシュメモリの問題が最近悪化している
• フラッシュメモリの劣化
• 老化の問題
• クリスマスの祝賀の間の懸念
• 長寿に驚く
• マイルストーンが近づいている
• ソフトウェアの不具合

NASAの火星探査ローバーオポチュニティのフラッシュメモリの問題が最近悪化している

NASAの火星探査ローバーオポチュニティは、10年以上にわたり火星の表面を探査してきました。この成果の偉大さは、ローバーが元々3ヶ月だけ生存する予定だったと聞かされると実感します。そして、すべての機械と同様に、火星ローバーも時間とともに損傷を受けており、この損傷がオポチュニティによって収集されたデータの喪失につながっています。

フラッシュメモリの劣化

それは2004年1月に始まった主な任務です。しかし、その大きな成功に伴い、避けられない年齢に関連する問題が浮上し、ミッションエンジニアはローバーの「健忘症」に対処することがますます困難になっています。オポチュニティは、メリディアニ平原地域を探査する際にミッションテレメトリを記録するために2種類のメモリを使用しています。残念ながら、2010年に火星の要素に屈した姉妹ローバーのスピリットも同じシステムを使用していました。2種類のメモリは「揮発性」と「不揮発性」として知られています。

「違いは、不揮発性メモリは電源を切ってもすべてを記憶するのに対し、揮発性メモリはすべてが消えてしまうことです」と、カリフォルニア州パサデナのNASAのジェット推進研究所の火星探査ローバープロジェクトマネージャー、ジョン・カラスは述べています。「したがって、揮発性メモリはコンピュータにある従来のRAMのようなものであり、不揮発性メモリはフラッシュメモリ技術を使用しています。」

手順に従って、すべてのテレメトリデータはローバーのフラッシュストレージに保存されるため、ローバーが惑星の夜間に電源を切ると、データは安全に保たれます。これは、コンピュータや電話のデータがシャットダウン後も残るのと同じです。しかし、そのようなメモリには寿命があり、劣化が始まる前に読み書き操作を行える回数は限られています。この摩耗により、ローバーがシャットダウンすると、ローバーのRAMに保存されているすべてのデータが消去されます。10年間の継続的な使用の後、この摩耗はデータの喪失と予期しないリセットイベントの原因となっています。

老化の問題

「問題は最初は比較的軽微でしたが、今ではより深刻になっています — 病気のように、症状は軽度でしたが、時間の経過とともに事態は深刻になりました」とカラスは付け加えました。「今では、ローバーがフラッシュメモリを使用しようとするができず、代わりにRAMを使用するという「健忘症」と呼ばれるイベントが発生しています…それは揮発性メモリにテレメトリデータを保存しますが、ローバーがスリープ状態になり再び目を覚ますと、すべて（のデータ）が消えてしまいます。だからこそ、私たちはそれを健忘症と呼んでいるのです — それは自分が何をしたかを忘れてしまいます。」

オポチュニティは、火星オデッシー衛星を使用してデータを地球のハンドラーに送信します。オデッシーがオポチュニティの近くを通過するたびに（その公転に従って）、コマンドがオポチュニティローバーに送信され、テレメトリが地球に送信されました。しかし、衛星がローバーの近くを通過せず、データ伝送が不可能な場合、彼らは一部のデータが失われていることに気付きました。彼らは、ローバーがフラッシュメモリエラーに苦しんでおり、フラッシュメモリを完全に避けるためにRAMを使用していることを発見しました。そして、ローバーがシャットダウンすると、RAMに保存されているすべてのデータが消去されました。

フラッシュメモリの問題は、さらに深刻な問題に成長しています。ローバーがデータを保存できないため、ソフトウェアがローバーを再起動させることを強制します。コマンドのシーケンスがローバーに送信されると、ローバーは何度も再起動し、前のコマンドがローバーに指示したことを忘れてしまいます。

「基本的にローバーは、リセットの原因がわからなかったため、行っていたことを停止します」とカラスは述べています。「それが火星の表面での科学ミッションを中断させます。「家族旅行で運転しようとしているようなものです — 車は5分ごとに停止します。そのようではあまり進展しません！」

クリスマスの祝賀の間の懸念

そして今、ローバーチームの最悪の悪夢が現実のものとなりました — オポチュニティはクリスマス休暇中に地球との通信を停止しました。NASAチームがクリスマス休暇に入ると、3つのソル（火星日）の計画がローバーに作業するためのコマンドのシーケンスを与えました。最初のソルでは、ローバーは期待通りに動作しましたが、2番目と3番目のソルでは、ローバーは残りのコマンドを実行せず、ミッションコントロールとの通信を停止しました。しかし、幸運なことに、ローバーはステーションに再接続し、コマンドに従って操作を続けました。

「これらのすべての問題の原因は、特定のフラッシュメモリバンクに戻ります。オポチュニティは7つのバンクを使用しており、データの喪失、ローバーのリセット、通信の不具合を引き起こしているのは7番目のバンクです。今、犯人が特定されたので、JPLのソフトウェアエンジニアは、ローバーのソフトウェアが7番目のバンクを無視し、他の6つの明らかに健康なバンクを利用するように強制する技術を開発しました。カラスによれば、彼のチームはおそらくソフトウェアの変更を完了するまで数週間の距離にあるとのことです。」

長寿に驚く

最近の出来事を除いて、カラスはミッションがどれほど健康で長持ちしているかに驚きを表明しました。

「ローバーは、私たちがどれだけ使用してきたかを考えると驚くほど健康です…私たちは、移動システムがずっと前に劣化するだろうと思っていましたが、非常に良好な状態です。「しかし、いつ何が壊れるかわかりません」と彼は言いました。「それは、他に健康な高齢の親がいるようなものです — 彼らは毎日少しジョギングをしたり、毎日テニスをしたりしますが、夜中に大きな脳卒中を起こす可能性もあります。だからこそ、何かが起こる可能性があることに常に注意しています。」

マイルストーンが近づいている

火星ローバーは、2つの偉業を達成する非常に近いところまで来ています。最初は、火星マラソン1回分の距離を完了することです。マラソンバレーは、ローバーがそこに到達すれば火星でマラソンを超えた距離を示す場所として名付けられました。オポチュニティは26マイル以上を横断し、現在、ロボットまたはアポロ宇宙飛行士によって運転されるローバーのオフワールド記録を保持しています。

マラソンバレーの軌道マッピングによれば、その場所には、火星の表面にpH中性の水が豊富にあったときにのみ形成された粘土鉱物のさまざまな種類が含まれています。それはノアキアン時代にさかのぼる古代の地質を持ち、NASAのキュリオシティローバーが現在探査しているゲールクレーターよりもはるかに古いです。オポチュニティの粘土が豊富な堆積物の以前の探査のように、マラソンバレーの研究は、古代の潜在的に居住可能な火星環境に関する貴重なデータを提供する可能性があります。

ソフトウェアの不具合

エンジニアは、ローバーに搭載された7番目のフラッシュメモリバンクがデータの喪失を引き起こしていることを特定しました。オポチュニティには7つのフラッシュメモリバンクがあり、現在JPLのソフトウェアエンジニアは、ローバーのソフトウェアが7番目のバンクを無視し、他の6つの明らかに健康なバンクを利用するように強制する技術を開発しました。

カラスによれば、彼のチームはおそらくソフトウェアの変更を完了するまで数週間の距離にあるとのことです。

Resource : Discovery