Het ruimtestation is uitgegroeid tot de grootte van een voetbalveld en ruimtevaartagentschappen willen de levensduur ervan verlengen tot 2030. In Europa gebouwde computers hebben deze buitenpost in de ruimte stilletjes op het goede spoor en in de juiste positie gehouden, draait op de achtergrond sinds 2000.

De computers van het Data Management System (DMS) in de Russische Zvezda-module zijn meer dan 20 jaar geleden gebouwd door wat nu Airbus is. Twee fouttolerante computers verzamelen gegevens en zorgen voor navigatie, communicatie en operaties voor het Russische segment.

Deze zijn vereist voor operaties in het internationale ruimtestation, en een plotselinge storing kan catastrofale gevolgen hebben. Om de continuïteit te garanderen werken drie units parallel met twee actieve en één stand-by om het over te nemen als er één uitvalt. Een vierde computer wordt als reserve gehouden die wordt gebruikt zodra een van de computers in actieve dienst problemen heeft.

Missiekritieke upgrade

Er werden meer fouttolerante computers gebouwd voor een Russische module die binnenkort naar het internationale ruimtestation ISS zou worden gelanceerd. de multifunctionele laboratoriummodule. Door de nieuwe computers waren de reserveonderdelen uitgeput die werden bewaard voor grondreparaties en de productie van nieuwe computers.

Na jaren van operaties, ingenieurs merkten op dat de meeste storingen op grond- en baancomputers optraden in geheugenmodules op een van de printplaten van de computers. Elke keer, een defecte computer is verwijderd, terug naar de grond voor reparatie en vervolgens opnieuw gelanceerd, met een lange doorlooptijd en impact op de logistiek. Bovendien werd al snel duidelijk dat deze aanpak door het ontbreken van onderdelen niet houdbaar was.

Na uitgebreide technische discussies en testen op aarde, ingenieurs bewezen dat een nieuwe printplaat, met dezelfde vorm en functie, maar gebouwd met behulp van moderne en beschikbare componenten, zou de oplossing kunnen zijn.

Teams in Rusland en Europa overwogen om de computerborden rechtstreeks door een astronaut op het ruimtestation in gewichtloosheid te upgraden - het equivalent van een openhartoperatie op aarde! Dit was geen gemakkelijke taak om aan te tonen, overwegende dat de computers niet waren ontworpen voor onderhoud in een baan om de aarde en de eenheden waren gesloten met kleine schroeven, soms zelfs vastgelijmd.

Net als de voorbereiding op een ruimtewandeling, ingenieurs en Russische kosmonauten oefenden en demonstreerden het proces op aarde om ervoor te zorgen dat de operaties haalbaar waren en zonder risico in de ruimte konden worden uitgevoerd.

Ervan overtuigd dat deze aanpak zou werken, werden in 2015 nieuwe computerborden besteld en in 2018 naar het ruimtestation gestuurd.

Ruimte transplantatie

Wachten tot de nieuwe moederborden het ruimtestation bereiken, een defecte computer werd in een baan om de aarde gehouden. Toen de nieuwe onderdelen en getrainde astronauten arriveerden, besloten teams een defecte eenheid als testcase te gebruiken.

In januari 2019 is het oudere bord vervangen door de nieuwe voorraad. Op dat moment bevestigden kosmonauten dat de computer de operatie had overleefd, maar waren ze er nog niet zeker van dat deze volledig in orde was. De tijd van de bemanning in de ruimte is schaars en de teams waren van plan te wachten op de volgende storing voordat ze de computer installeerden die een harttransplantatie had ondergaan en deze volledig controleren. Vorige maand had een van de oude computers problemen en daarom werd deze verwijderd en vervangen door de nieuwe eenheid.

Alles is nu bevestigd naar behoren te werken, met grote tevredenheid aan het personeel van RSC-Energia, Airbus en ESA. Deze oplossing vereist minder kostbaar transport naar de baan om de aarde, omdat alleen de borden hoeven te worden verwisseld in plaats van de hele eenheden - de reparatietijd is nu teruggebracht van zes maanden tot een paar dagen.

Toekomstige missies

Dit soort werk achter de schermen is het type dat niet veel aandacht krijgt, tenzij er iets misgaat, maar de nieuwe aanpak is nodig als mensen verder in ons zonnestelsel verkennen, beginnend op de Gateway, waar voorraden van de aarde niet direct beschikbaar zijn.

Onderhoud aan het internationale ruimtestation ISS toont de ervaring en ontwerpkennis aan die nodig zijn om toekomstige missies te ondersteunen en tegelijkertijd te zorgen voor duurzamere operaties - een win-winsituatie.