Warum das Orion-Raumschiff der NASA alte, langsame Computer in die Umlaufbahn flog

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Es ist lustig zu denken, dass Ihr Smartphone möglicherweise schneller ist als ein neues Raumschiff, aber das sagt ein Bericht über das Orion-Raumschiff. Die Computer sind weniger als modern, die Prozessoren sind 12 Jahre alt und die Geschwindigkeit, mit der sie „denken“, ist… langsam, zumindest im Vergleich zu einem typischen Laptop von heute.

Laut NASA gibt es jedoch gute Gründe für die Verwendung älterer Geräte. Tatsächlich ist es üblich, dass die Agentur diese Philosophie bei der Gestaltung von Missionen anwendet - sogar bei einer Mission wie Orion, bei der das Raumschiff letzte Woche in einem Test ohne Besatzung über 3.600 Meilen (ungefähr 5.800 Kilometer) über der Erde schwebte und den schnellsten Wiedereintritt für machte ein menschliches Raumschiff seit den Apollo-Jahren.

Laut einem Bericht von Computer World besteht der Grund darin, das Raumschiff auf Zuverlässigkeit und Robustheit auszurichten. Orion - der in die strahlungsbeladenen Van-Allen-Gürtel über der Erde aufstieg - muss dieser Umgebung standhalten und die Menschen an Bord schützen. Der Computer basiert daher auf einem bewährten Honeywell-System, das in 787 Jetlinern verwendet wird. Tatsächlich verfügt Orion über drei Computer, die Redundanz bieten, wenn die Strahlung einen Reset verursacht.

"Das einzige, was wir an diesem Computer wirklich mögen, ist, dass er nicht durch Strahlung zerstört wird", sagte Matt Lemke, stellvertretender Manager der NASA für das Avionik-, Strom- und Softwareteam von Orion, in dem Bericht. "Es kann verärgert sein, aber es wird nicht scheitern. Wir haben viele Tests an den verschiedenen Teilen des Computers durchgeführt. Wenn es Strahlung sieht, muss es möglicherweise zurückgesetzt werden, aber es wird wieder hochfahren und wieder funktionieren. “

Eine NASA-Präsentation aus dem Jahr 2013 weist darauf hin, dass die Agentur ein häufiger Benutzer von kommerzieller Standardelektronik (COTS) ist. Dies geschieht normalerweise aus drei Gründen: Beamte können keine Alternativen für Militär oder Luft- und Raumfahrt finden, unbekannte Risiken sind Teil der Mission oder eine Mission hat „eine kurze Lebensdauer oder eine gutartige Exposition gegenüber der Weltraumumgebung“. Die NASA stellt sicher, dass die Elektronik über die Entwurfsgrenzen hinaus getestet wird, und wird häufig Anpassungen vornehmen, um sie noch sicherer zu machen. Im Idealfall reduziert die Verwendung bewährter Hardware insgesamt das Risiko und die Kosten für eine Mission, wenn sie ordnungsgemäß verwendet wird.

"Je besser Sie die Fehlermodi und -ursachen eines Geräts verstehen, desto höher ist das Konfidenzniveau, das es in Missionsumgebungen und während seiner Lebensdauer ausführt", heißt es in der Präsentation. „Qualifizierungsprozesse sind statistische Bestien
Entwickelt, um bekannte Zuverlässigkeitsrisiken zu verstehen / zu beseitigen und unbekannte Risiken aufzudecken, die einem Teil inhärent sind. “

Tatsächlich wird die Rakete, die sich irgendwann mit Orion paaren soll, zumindest für die ersten Flüge auch fluggetestete Systeme verwenden. Das Space Launch System, von dem die NASA hofft, dass es Orion beim nächsten Testflug 2017 oder 2018 in Schwung bringt, wird Feststoffraketen-Booster verwenden, die auf denen des Shuttles basieren. Die NASA fügt hinzu, dass Upgrades der Technologie geplant sind, die ab 1981 auf Shuttle-Missionen im Weltraum durchgeführt wurde.

"Obwohl sie den Feststoffraketen-Boostern ähnlich sind, die das Space Shuttle in die Umlaufbahn gebracht haben, enthalten die SLS-Booster mit fünf Segmenten mehrere Upgrades und Verbesserungen, die von NASA- und ATK-Ingenieuren implementiert wurden", schrieb die NASA in einer Pressemitteilung von 2012. "Darüber hinaus werden die SLS-Booster kostengünstiger und effizienter gebaut als Shuttle-Booster, wobei neue und innovative Verfahren und Technologien zum Einsatz kommen."

Eine Handvoll anderer bedeutender Anwendungen für das Weltraumrecycling in der Weltraumforschung:

  • RapidScat (eine neue Erdbeobachtungsplattform auf der Internationalen Raumstation, die für QuikScat entwickelte Materialien wiederverwendet);
  • Die MarsCam von Curiosity Mars Rover (die auf einem erfolgreichen Design basiert, das in den Spirit- und Opportunity-Rovers verwendet wird). Die frühere Version von MastCam arbeitet an Opportunity, seit der Rover im Januar 2004 auf dem Mars gelandet ist.
  • Venus Express, eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation, die Designs und Hardware aus den Missionen Mars Express und Rosetta verwendet. Es beendet seine Mission bald nach acht Jahren im Orbit - das Vierfache des ursprünglichen Plans.

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