Зонди в космосі повинні дотримуватися суворих правил, щоб їхня місія була успішною

Нещодавно Європейське космічне агентство розпочало свою місію під назвою Solar Orbiter. Це зонд, який проведе кілька років в одному з найменш дружніх місць у нашій системі, недалеко від Сонця. Під час місії цей зонд обернеться навколо Сонця. На 10 мільйонів км ближче, ніж планета Меркурій. Про це пише портал Arstechnica.

система

Він буде захищений спеціально розробленим тепловим екраном, який, однак, має один недолік. Він захистить зонд, лише якщо він спрямований безпосередньо на Сонце. Немає достатнього захисту з боку або ззаду датчика. З метою адекватного захисту космічного корабля Європейське космічне агентство розробило новий тип операційної системи під назвою Операційна система в режимі реального часу (примітка редактора: RTOS). Він буде керувати зондом, використовуючи кілька суворих правил.

Перш за все, кут нахилу теплового екрану не повинен бути перевищують відхилення в 6,5 градусів. Свято - це відхилення в 2,3 градуса, але лише на дуже короткий проміжок часу. Якщо виникає помилка, зонд має приблизно 50 секунд, щоб відповісти.

"Ця місія виконується в дуже жорстких умовах. Зазвичай на перезапуск такої платформи, як цей зонд, потрібно 40 секунд. У цьому випадку у нас є лише 50 секунд, щоб знайти помилку, виділити її, запустити систему та виправити помилку ", - говорить Марія Гернек з Європейського космічного агентства.

Строгий графік

Щоб уникнути трагічного кінця, такі зонди, як Solar Orbiter, завжди працюють з такою операційною системою працює в режимі реального часу. Звичайні операційні системи, такі як MacOS або Windows, працюють на дуже простій основі. Вони виконують обчислення того, що, якщо це правильно, операція вдається, якщо ні, вона повторюється. Зонди в космосі мають один конкретний додатковий критерій. Завдання повинні бути виконані вчасно. Якщо цей проміжок часу не виконується, завдання автоматично вважається невдалим і весь процес припиняється. Недотримання часового періоду часто означає, що зонд потрапив на неправильну орбіту або, у випадку сонячного орбітатора, згорів.

Тому зонди повинні стежити за дуже точним спостереженням. Час, що вимірюється в годинах, ділиться на окремі кліщі. Космічні зонди розроблені так, щоб бути певними завдання виконується за певну кількість призначених кліщів. Наприклад, завантаження даних з датчиків може зайняти три тики, ще чотири тики використовуються для запуску двигунів тощо. Кожне завдання має свій власний пріоритет, і завдання з вищим пріоритетом мають перевагу над менш важливими завданнями. Як результат, інженери можуть точно оцінити, яке завдання виконувати в кожному сценарії та скільки часу потрібно для його виконання.

Щоб краще проілюструвати, уявіть, як смартфон запускає програми, щоб перевірити їх швидкість відкриття. Перед початком тесту перезапустіть його, щоб очистити оперативну пам’ять. Під час першого тестування програми запускаються за 30 секунд, тож у випадку другого раунду запуску програм це займе 2 секунди більше. Це пов’язано з тим, що дані з раніше відкритих програм зберігались у пам'яті. Якби ви використовували операційну систему, яка використовує зонди, програми відкривались би за стільки ж часу, незалежно від того, скільки разів ви відкривали програми раніше.