Den internationale rumstations computer får en hjertetransplantation

Rumstationen er vokset til størrelsen af ​​en fodboldbane, og rumorganisationer søger at forlænge dens levetid indtil 2030. Europæisk-byggede computere har stille og roligt holdt denne orbitale forpost på rette spor og i den rigtige position, kørt i baggrunden siden 2000.

Data Management System-computere (DMS) i det russiske Zvezda-modul blev bygget for over 20 år siden af ​​det nuværende Airbus. To fejltolerante computere indsamler data og sørger for navigation, kommunikation og drift for det russiske segment.

Disse er påkrævet til International Rumstations operationer, og et pludseligt sammenbrud kan føre til katastrofale konsekvenser. For at sikre kontinuitet arbejder tre enheder parallelt med to aktive og en standby til at tage over, hvis en fejler. En fjerde computer opbevares som reserve, der bruges, så snart en af ​​computerne i aktiv tjeneste har problemer.

Missionskritisk opgradering

Flere fejltolerante computere blev bygget til et russisk modul, der snart skulle opsendes til den internationale rumstation, det multifunktionelle laboratoriemodul. De nye computere opbrugte de reservedele, der blev holdt til side til jordreparationer og produktion af nye computere.

Efter mange års drift, ingeniører bemærkede, at de fleste af fejlene på jord- og kredsløbscomputere opstod i hukommelsesmoduler på et af computernes printkort. Hver gang, en fejlbehæftet computer blev fjernet, vendte tilbage til jorden for reparationer og derefter genlanceret, med en lang turn-around og indvirkning på logistikken. Derudover blev det hurtigt klart, at denne tilgang ikke var holdbar på grund af manglen på dele.

Efter omfattende tekniske diskussioner og test på Jorden, ingeniører beviste, at et nyt printkort, med samme form og funktion, men bygget med moderne og tilgængelige komponenter, kunne være løsningen.

Hold i Rusland og Europa overvejede at opgradere computerkortene direkte af en astronaut på rumstationen i vægtløshed - svarende til åben hjertekirurgi på Jorden! Det var ikke nogen let opgave at demonstrere, i betragtning af at computerne ikke var designet til vedligeholdelse i kredsløb, og enhederne var lukket med små skruer, nogle gange endda limet på plads.

Meget som at forberede sig til en rumvandring, ingeniører og russiske kosmonauter øvede og demonstrerede processen på Jorden for at sikre, at operationerne var gennemførlige og kunne udføres i rummet uden risiko.

Overbevist om, at denne tilgang ville fungere, blev nye computertavler bestilt i 2015 og sendt til rumstationen i 2018.

Rumtransplantation

Venter på, at de nye bundkort når rumstationen, en fejlbehæftet computer blev holdt i kredsløb. Da de nye dele og trænede astronauter ankom, besluttede teams at bruge en fejlbehæftet enhed som en testcase.

I januar 2019 blev den ældre bestyrelse udskiftet med den nye bestand. På det tidspunkt bekræftede kosmonauter, at computeren havde overlevet operationen, men var endnu ikke sikre på, at den var helt i stand. Besætningens tid i rummet er knap, og holdene planlagde at vente på den næste fejl, før de installerede den computer, der havde gennemgået en hjertetransplantation, og tjekkede den fuldstændigt. Sidste måned havde en af ​​de gamle computere problemer, så den blev fjernet og erstattet med den nye enhed.

Alt er nu bekræftet i at fungere korrekt, med stor tilfredshed til personalet hos RSC-Energia, Airbus og ESA. Denne løsning kræver mindre omkostningskrævende transport til jordens kredsløb, da kun pladerne skal udskiftes i stedet for hele enhederne - reparationstiden er nu reduceret fra seks måneder til et par dage.

Fremtidige missioner

Denne form for bag-kulisserne arbejde er den type, der ikke får meget opmærksomhed, medmindre noget går galt, men den nye tilgang er nødvendig, når mennesker udforsker længere ind i vores solsystem, starter på gatewayen, hvor forsyninger fra Jorden ikke er let tilgængelige.

Vedligeholdelse på den internationale rumstation demonstrerer den erfaring og designviden, der er nødvendig for at understøtte fremtidige missioner og samtidig sikre mere bæredygtige operationer - en win-win situation.