A NASA está aprimorando um sistema de software de vôo para ajudar a criar e certificar softwares essenciais para o portal lunar.

Como parte do programa Artemis, A NASA enviará astronautas à Lua e estabelecerá uma presença lunar sustentada até o final da década. O Gateway fornecerá um ponto de referência para a exploração lunar e permitirá que os astronautas vivam e trabalhem na órbita lunar, bem como hospedará instrumentos científicos e experimentos.

Embora o Gateway não seja continuamente habitado como a Estação Espacial Internacional, cada sistema a bordo deve estar em um alto padrão que garanta a segurança do astronauta. A certificação Classe A garante que todos os sistemas da Gateway atendam a esses requisitos rigorosos.

NASA, parceiros da indústria, e agências espaciais internacionais estão trabalhando juntas para desenvolver o Gateway. Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, está colaborando com o Johnson Space Center da NASA em Houston para certificar a Classe A do sistema de vôo principal (cFS).

O cFS será essencial para as operações diárias do Gateway, e fornece a base para o software de voo da Gateway, incluindo o Gerente do Sistema do Veículo, que gerencia os instrumentos e sistemas da espaçonave, enquanto mantém as funções essenciais.

O software da Gateway se baseia no ambiente de desenvolvimento dinâmico do cFS e baseado em componentes, design adaptável. É flexível, a arquitetura em camadas permite que os engenheiros montem rapidamente partes significativas de um sistema de software para novas missões. Isso resulta em economia de tempo e custo, já que as equipes de missão podem evitar o desenvolvimento de software totalmente novo para cada missão.

Concebido em 2004, o software cFS de código aberto foi aprimorado tanto internamente quanto por meio de recomendações de desenvolvedores independentes em todo o mundo. "Estamos trabalhando para torná-lo mais fácil de testar, mais fácil de rastrear requisitos de aplicativos de missão, e fácil de se adaptar, "disse Jacob Hageman, líder de equipe para o esforço contínuo de certificação do cFS da Gateway. "O programa Artemis fornece recursos para nos ajudar a melhorar o produto, o que beneficia todos que o usam. "

Os desenvolvedores de Goddard imaginaram uma empresa independente, framework de software reutilizável para tarefas rotineiras de espaçonaves, incluindo telemetria, saúde e segurança, e comandando armazenado. Em 2008, o Lunar Reconnaissance Orbiter lançado, operando no Flight Executive principal - uma base plug-and-play para o que se tornaria o cFS.

O arquiteto de software de voo Goddard, Jonathan Wilmot, trabalhou no cFS desde o início, quando a ideia nasceu da necessidade de eficiência. "Tivemos duas grandes missões em Goddard ao mesmo tempo, o Solar Dynamics Observatory e a Global Precipitation Measurement, "disse ele." Não havia pessoal suficiente para fazer as duas coisas de forma independente, portanto, trabalhamos com as equipes de software e missão de Goddard para estabelecer um conjunto de requisitos. "

Essa equipe experiente definiu a estrutura de software e o conjunto de aplicativos que eram comuns às missões da NASA para que as missões futuras precisassem apenas adicionar suas funções exclusivas para a missão. Desde então, A NASA empregou cFS em missões como Lunar Atmosphere e Dust Environment Explorer, a Missão Multiescala Magnetosférica, Orion's Ascent Abort - 2 testes de vôo, e mais.

Em julho de 2020, O cFS foi nomeado o Software do Ano da NASA por sua combinação de entrega de soluções "app store", estabilidade, e adaptabilidade. "Uma das melhores coisas sobre o cFS é que ele está sempre evoluindo, "disse Hageman." Trabalhamos em talvez duas ou três missões por ano, mas fora da NASA, as pessoas estão experimentando, encontrar novas maneiras de usá-lo e fazer sugestões para melhorias. "

Atualmente, a equipe de desenvolvimento de software Goddard está certificando o cFS testando-o para garantir que atenda aos requisitos estabelecidos pela agência para o Gateway. Depois de testar em Goddard, será entregue a Johnson para testes adicionais, possíveis modificações para recursos específicos do Gateway, implementação final, e certificações de classificação humana.

Os primeiros elementos do Portal devem ser lançados juntos em 2024 e permitirão à NASA um maior acesso à superfície lunar. O software de voo certificado pela Classe A para Gateway garantirá que todos os sistemas operem corretamente e que os astronautas da NASA tenham um ambiente seguro para viver e trabalhar.