Goddards Core Flight-software valgt til NASAs Lunar Gateway

NASA er ved at forbedre et flyvesoftwaresystem for at hjælpe med at skabe og certificere vigtig software til månegatewayen.

Som en del af Artemis-programmet, NASA vil sende astronauter til Månen og etablere en vedvarende månens tilstedeværelse ved udgangen af ​​årtiet. Gatewayen vil give et waypoint til måneudforskning og give astronauter mulighed for at leve og arbejde i månens kredsløb samt være vært for videnskabelige instrumenter og eksperimenter.

Selvom Gateway ikke vil være konstant beboet som den internationale rumstation, hvert system ombord skal være af høj standard, der garanterer astronautsikkerhed. Klasse A-certificering sikrer, at alle Gateways systemer opfylder disse strenge krav.

NASA, industripartnere, og internationale rumorganisationer arbejder sammen om at udvikle Gateway. Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, samarbejder med NASAs Johnson Space Center i Houston for at klasse A-certificere kerneflyvesystemet (cFS).

cFS vil være afgørende for Gateways daglige drift, og danner grundlaget for Gateway-flyvningssoftware, herunder Vehicle System Manager, som styrer rumfartøjers instrumenter og systemer og samtidig opretholder kernefunktioner.

Gateways software bygger på cFS's dynamiske udviklingsmiljø og komponentbaserede, tilpasningsdygtigt design. Den er fleksibel, lagdelt arkitektur giver ingeniører mulighed for hurtigt at samle betydelige dele af et softwaresystem til nye missioner. Dette resulterer i omkostnings- og tidsbesparelser, da missionsteams kan undgå at udvikle helt ny software til hver mission.

Udtænkt i 2004, den open source cFS-software er blevet forbedret både internt og gennem anbefalinger fra uafhængige udviklere over hele verden. "Vi arbejder på at gøre det nemmere at teste, lettere at spore krav fra missionsansøgninger, og let at tilpasse, sagde Jacob Hageman, teamleder for den igangværende certificeringsindsats for Gateways cFS. "Artemis-programmet giver ressourcer til at hjælpe os med at forbedre produktet, hvilket gavner alle, der bruger det."

Goddard-udviklere forestillede sig en uafhængig, genbrugelig softwareramme til rutinemæssige rumfartøjsopgaver, inklusive telemetri, sundhed og sikkerhed, og gemt kommando. I 2008 Lunar Reconnaissance Orbiter opsendt, opererer på kerne Flight Executive - et plug-and-play grundlag for det, der ville blive cFS.

Goddard flyvesoftwarearkitekt Jonathan Wilmot har arbejdet på cFS fra begyndelsen, da ideen blev født ud af et behov for effektivitet. "Vi havde to store missioner på Goddard på én gang, Solar Dynamics Observatory og Global Precipitation Measurement, " sagde han. "Der var ikke personale nok til at gøre begge dele uafhængigt, så vi arbejdede med Goddards software- og missionsteams for at etablere et sæt krav."

Dette erfarne team definerede softwarerammerne og applikationspakken, der var fælles for NASA-missioner, så fremtidige missioner blot skulle tilføje deres missionsunikke funktioner. Siden da, NASA har brugt cFS på missioner som Lunar Atmosphere og Dust Environment Explorer, den magnetosfæriske multiskalamission, Orion's Ascent Abort—2 Flight Test, og mere.

I juli 2020, cFS blev kåret til NASA's Software of the Year for sin kombination af "app store" levering af løsninger, stabilitet, og tilpasningsevne. "En af de store ting ved cFS er, at det hele tiden udvikler sig, " sagde Hageman. "Vi arbejder på måske to eller tre missioner om året, men uden for NASA, folk prøver det, finde nye måder at bruge det på og komme med forslag til forbedringer."

I øjeblikket, Goddard-softwareudviklingsteamet certificerer cFS ved at teste det for at sikre, at det opfylder de krav, der er fastsat af agenturet for Gateway. Efter at have testet hos Goddard, det vil blive leveret til Johnson til yderligere test, mulige ændringer af gateway-specifikke funktioner, endelig implementering, og menneskelig vurdering certificeringer.

De første elementer i Gatewayen forventes at blive lanceret sammen i 2024 og vil give NASA større adgang til månens overflade. Den Klasse A-certificerede flyvesoftware til Gateway vil sikre, at alle systemer fungerer korrekt, og at NASAs astronauter har et sikkert miljø at bo og arbejde på.