NASA verbetert een vluchtsoftwaresysteem om essentiële software voor de maangateway te helpen creëren en certificeren.

Als onderdeel van het Artemis-programma, NASA zal astronauten naar de maan sturen en tegen het einde van het decennium een ​​duurzame aanwezigheid op de maan vestigen. De Gateway zal een waypoint bieden voor verkenning van de maan en astronauten in staat stellen om in een baan om de maan te leven en te werken, evenals het hosten van wetenschappelijke instrumenten en experimenten.

Hoewel Gateway niet continu zal worden bewoond zoals het internationale ruimtestation, elk systeem aan boord moet voldoen aan een hoge standaard die de veiligheid van astronauten garandeert. Klasse A-certificering garandeert dat alle systemen van Gateway aan deze strenge eisen voldoen.

nasa, industriële partners, en internationale ruimtevaartorganisaties werken samen om Gateway te ontwikkelen. Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, werkt samen met NASA's Johnson Space Center in Houston om klasse A het kernvluchtsysteem (cFS) te certificeren.

De cFS zal essentieel zijn voor de dagelijkse operaties van Gateway, en vormt de basis voor Gateway-vluchtsoftware, inclusief de voertuigsysteembeheerder, die ruimtevaartuiginstrumenten en -systemen beheert met behoud van kernfuncties.

De software van Gateway bouwt voort op de dynamische ontwikkelomgeving van cFS en is gebaseerd op componenten, aanpasbaar ontwerp. Het is flexibel, Dankzij de gelaagde architectuur kunnen ingenieurs snel belangrijke delen van een softwaresysteem samenstellen voor nieuwe missies. Dit resulteert in kosten- en tijdbesparingen, aangezien missieteams kunnen vermijden om voor elke missie gloednieuwe software te ontwikkelen.

Bedacht in 2004, de open-source cFS-software is zowel intern verbeterd als door aanbevelingen van onafhankelijke ontwikkelaars over de hele wereld. "We werken eraan om het testen gemakkelijker te maken, eenvoudiger om vereisten van missietoepassingen te traceren, en gemakkelijk aan te passen, zei Jacob Hageman, teamleider voor de voortdurende certificeringsinspanningen voor Gateway's cFS. "Het Artemis-programma biedt middelen om ons te helpen het product te verbeteren, waar iedereen die het gebruikt van profiteert."

De ontwikkelaars van Goddard hadden een onafhankelijk, herbruikbaar softwareraamwerk voor routinematige ruimtevaartuigtaken, inclusief telemetrie, gezondheid en veiligheid, en opgeslagen commando. In 2008, de Lunar Reconnaissance Orbiter gelanceerd, opererend op de kern Flight Executive - een plug-and-play basis voor wat cFS zou worden.

Goddard flight software architect Jonathan Wilmot heeft vanaf het begin aan cFS gewerkt, toen het idee werd geboren uit een behoefte aan efficiëntie. "We hadden tegelijkertijd twee grote missies bij Goddard, het Solar Dynamics Observatory en de Global Precipitation Measurement, " zei hij. "Er was niet genoeg personeel om beide onafhankelijk te doen, dus werkten we samen met de software- en missieteams van Goddard om een ​​reeks vereisten vast te stellen."

Dit ervaren team definieerde het softwareframework en de applicatiesuite die gebruikelijk was voor NASA-missies, zodat toekomstige missies alleen hun missie-unieke functies zouden moeten toevoegen. Vanaf dat moment, NASA heeft cFS gebruikt bij missies zoals de Lunar Atmosphere en Dust Environment Explorer, de Magnetosferische Multiscale Missie, Orion's Ascent Abort-2 Flight Test, en meer.

In juli 2020, cFS werd uitgeroepen tot NASA's Software of the Year vanwege de combinatie van "app store"-levering van oplossingen, stabiliteit, en aanpassingsvermogen. "Een van de geweldige dingen van cFS is dat het altijd in ontwikkeling is, " zei Hageman. "We werken aan misschien twee of drie missies per jaar, maar buiten NASA, mensen proberen het uit het vinden van nieuwe manieren om het te gebruiken en het doen van suggesties voor verbetering."

Momenteel, het Goddard-softwareontwikkelingsteam certificeert de cFS door deze te testen om er zeker van te zijn dat deze voldoet aan de vereisten die zijn uiteengezet door het bureau voor Gateway. Na het testen bij Goddard, het zal aan Johnson worden geleverd voor aanvullende tests, mogelijke aanpassingen voor Gateway-specifieke functies, definitieve uitvoering, en menselijke beoordelingscertificeringen.

De eerste elementen van de Gateway zullen naar verwachting samen gelanceerd worden in 2024 en zullen NASA meer toegang geven tot het maanoppervlak. De klasse A-gecertificeerde vluchtsoftware voor Gateway zorgt ervoor dat alle systemen naar behoren werken en dat de astronauten van NASA een veilige omgeving hebben om te leven en te werken.