Il software, in sviluppo da due decenni, aiuta le società spaziali private che forniscono servizi spaziali commerciali a risparmiare tempo e denaro.
Parker Solar Probe fornisce agli scienziati nuove informazioni sul Sole, grazie a un complesso sistema di hardware e software. Un programma che abilita alcune delle funzionalità satellitari, il software principale di Flight System, è un codice open source sviluppato dalla NASA. Credito immagine: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben
Ricerca palloncini, satelliti e lander planetari potrebbero avere poco in comune, ma la NASA ha scritto un programma che può aiutare a far funzionare tutte queste navi e altro ancora. Questo framework software open source, chiamato sistema di volo principale (cFS), è simile al sistema operativo di uno smartphone in quanto funge da base per le app sviluppate per eseguire funzioni di volo spaziale.
Ora, Red Canyon Software Inc. sta costruendo queste app utilizzando cFS per aiutare le aziende spaziali commerciali a entrare nell’orbita terrestre bassa e oltre il più rapidamente possibile.
La prossima stazione spaziale che la NASA costruirà con partner internazionali, il Lunar Gateway, utilizzerà un codice open source sviluppato dall’agenzia per eseguire molti dei suoi sistemi. Anche le società spaziali commerciali utilizzano il codice insieme alle app sviluppate da Red Canyon per gestire lander planetari, satelliti e altro ancora. Credito immagine: NASA
Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, ha sviluppato cFS per soddisfare le esigenze di diverse missioni che vanno dai palloni ad alta quota ai veicoli spaziali in orbita lunare.
Gli ingegneri dell’agenzia hanno collaborato per identificare i requisiti più comuni per i voli della NASA, secondo David McComas, ex ingegnere senior dei sistemi di volo della Software Engineering Division. Ora in pensione, è ancora coinvolto nei gruppi di utenti che sviluppano e mantengono il codice e gli standard cFS.
Poiché le piattaforme dei computer di volo variano in modo significativo, il codice open source può essere trasferito su diversi tipi di hardware. Ciò significa che le app non necessitano di un’interfaccia specifica per piattaforma, quindi possono essere riutilizzate per diverse attività e missioni.
“Le aziende che utilizzano cFS possono iniziare con meno capitale per i costi di sviluppo del software di volo e raggiungere lo spazio più rapidamente, ottenendo un ritorno sull’investimento più rapido”, ha affermato Barry Hamilton, CEO di Red Canyon con sede a Denver. L’azienda di tecnologia spaziale è stata in grado di espandersi negli spazi commerciali, che ora rappresentano il 20% della sua attività, utilizzando cFS per supportare imprenditori e aziende affermate.
Lancio della missione CRS 27 della NASA verso la Stazione Spaziale. Credito immagine: SpaceX
Il codice fornisce le basi per un “ecosistema altamente personalizzabile per lo sviluppo di veicoli spaziali”, secondo Hamilton. Red Canyon continua ad aggiungere alla sua libreria di app esistenti, chiamate moduli, che possono essere facilmente modificate per più progetti.
Se si utilizza un sensore per scattare foto, un modulo cFS sarà quasi plug-and-play. Un’altra app potrebbe semplicemente leggere i dati da un sensore o eseguire attività più complesse come guida, navigazione e controllo.
L’azienda sta lavorando ad una simulazione per verificare e validare l’integrazione dei moduli del programma con l’hardware di volo. Queste risorse aiutano le aziende spaziali commerciali a soddisfare le esigenze del software di missione più rapidamente che partendo dal nulla.
Molte aziende aerospaziali sviluppano sistemi di volo proprietari perché ogni missione richiede un software personalizzato, una proposta costosa. Un’alternativa è il software di volo, che chiunque può scaricare gratuitamente.
Secondo McComas, la NASA ha investito due decenni di esperienza e tradizione di volo per creare un programma eccezionalmente affidabile e stabile per uso proprio. Renderlo disponibile non solo soddisfa la missione dell’agenzia di condividere la tecnologia, ma consente anche agli utenti di contribuire con le proprie competenze al miglioramento del programma.
“La rapida crescita del settore aerospaziale sta rivelando una lacuna nelle competenze relative ai software di volo necessarie al settore”, ha affermato McComas. Le università possono utilizzare cFS per preparare una nuova generazione di ingegneri software e programmatori.
Red Canyon sta creando una cultura aziendale attorno alla tecnologia cFS, consentendo di formare rapidamente i dipendenti e lavorare in modo efficace su tutti i progetti. Inoltre, i processi software possono essere ottimizzati utilizzando test automatizzati e software che possono essere utilizzati ripetutamente.
Uno degli attuali progetti di Red Canyon supporta la costellazione LizzieSat di Sidus Space. La società aiuterà a progettare, sviluppare, assemblare, integrare e dispiegare i satelliti destinati a portare esperimenti scientifici personalizzati nello spazio.
“Possiamo lavorare con i clienti per sviluppare un sistema modulare molto personalizzabile”, ha affermato Hamilton. “Ciò consente all’azienda di concentrarsi sulle cose che solo loro possono fare, consentendo alle nuove tecnologie di arrivare sul mercato più rapidamente”.
Fonte: NASA
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