Linux και open-source έφτασαν στον Άρη

Το Perseverance έφτασε την ατμόσφαιρα του Άρη με ταχύτητα 19.000 χιλιόμετρα την ώρα και επτά λεπτά αργότερα, η NASA προσγείωσε απαλά και με ασφάλεια τον τελευταίο της rover.

Ένα κινητό εργαστήριο ενός τόνου και ο μικροσκοπικός σύντροφός του, το ελικόπτερο drone Ingenuity. Αν όλα πάνε καλά, το Ingenuity 1,8 κιλών θα είναι το πρώτο όχημα που θα πετάξει ποτέ σε έναν άλλο κόσμο.

11 λεπτά σε έτη φωτός από τη Γη, κανείς δεν θα πετάξει το Ingenuity με χειριστήριο drone. Θα πετάξει χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό Linux και ενός προγράμματος της NASA (Jet Propulsion Laboratory) που βασίζεται στο framework open-source F´ (προφέρεται F prime).

Αυτό δεν θα είναι εύκολο. Κανείς δεν προσπάθησε ποτέ να πετάξει στον Άρη, ο οποίος έχει ατμόσφαιρα μόνο το ένα εκατοστό της πυκνότητας του αέρα της Γης.

Ο Άρης έχει επίσης μόνο το ένα τρίτο της βαρύτητας της Γης, και οι μηχανικοί του Ingenuity θα είναι ευτυχισμένοι αν το drone απλά σηκωθεί από το έδαφος.

Το Ingenuity είναι καθαρά ένα τεχνολογικό πείραμα. Δεν έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει την αποστολή του Perseverance, η οποία είναι η αναζήτηση σημαδιών αρχαίας ζωής, και η συλλογή δειγμάτων από βράχους και χώμα για μεταγενέστερες αποστολές μετά την επιστροφή στη Γη. Η αποστολή του Ingenuity είναι να αποδείξει ότι είναι πιθανή η πτήση στον Άρη χρησιμοποιώντας εμπορικό υλικό off-the-shelf (COTS) και λογισμικό ανοιχτού κώδικα.

Σε μια συνέντευξη του IEEE Spectrum, ο Timothy Canham, JPL Embedded Flight Software Engineer, εξήγησε ότι η πλακέτα του επεξεργαστή του ελικοπτέρου τροφοδοτείται από ένα Qualcomm Snapdragon 801 που λειτουργεί στα 500 Hz, όχι MegaHertz, Hertz.

Αν και αυτό μπορεί να σας ακούγεται πολύ αργό, είναι πολύ πιο γρήγορο από τους επεξεργαστές του Perseverance. Αυτό συμβαίνει επειδή οι επεξεργαστές και τα chips της NASA πρέπει να πληρούν τα πρότυπα ακτινοβολίας Spaceflight Computing (HPSC) της NASA.

Αυτοί οι προσαρμοσμένοι επεξεργαστές χρειάζονται χρόνια σχεδιαστικής εργασίας και δοκιμών πριν πιστοποιηθούν για διαστημικές πτήσεις. Για παράδειγμα, ο νεότερος επεξεργαστής γενικής χρήσης της NASA είναι μια παραλλαγή ARM A53 που μπορεί να γνωρίζετε από το Raspberry Pi 3. Το Ingenuity, ωστόσο, καθώς είναι ένα project επίδειξης μπορεί να χρησιμοποιήσει μια πολύ πιο συνηθισμένη και επομένως μια πιο σύγχρονη CPU.

Ο Canham αναφέρει, “παραγγείλαμε κυριολεκτικά ανταλλακτικά από το SparkFun [Electronics]. Είναι εμπορικό hardware, θα το δοκιμάσουμε και αν λειτουργεί καλά, θα το χρησιμοποιήσουμε.”

Όσο για το λογισμικό, ο Canham ανέφερε,

Αυτή είναι η πρώτη φορά που θα πετάξουμε με το Linux στον Άρη. Στην πραγματικότητα λειτουργούμε με λειτουργικό σύστημα Linux. Το software framework που χρησιμοποιούμε είναι αυτό που αναπτύξαμε στο JPL για CubeSats και όργανα, και το αποκτήσαμε πριν από λίγα χρόνια. Έτσι, μπορείτε να έχετε το software framework που πετά ένα ελικόπτερο στον Άρη και να το χρησιμοποιήσετε στο δικό σας project. Είναι ένα είδος νίκης του ανοιχτού κώδικα επειδή πετάμε ένα λειτουργικό σύστημα ανοιχτού κώδικα και ένα software framework πτήσης ανοιχτού κώδικα, με εμπορικά ανταλλακτικά που μπορείτε να αγοράσετε από κάποιο ράφι αν θέλετε να το κάνετε και σεις μια μέρα.

Αυτό το λογισμικό ανοιχτού κώδικα είναι F´. Είναι ένα framework που επιτρέπει την ταχεία ανάπτυξη λογισμικού διαστημικών πτήσεων. Το F´ έχει αναπτυχθεί επιτυχώς σε αρκετές διαστημικές εφαρμογές. Είναι προσαρμόσιμο αλλά δεν περιορίζεται σε συστήματα διαστημικής πτήσης μικρής κλίμακας όπως το CubeSats, το SmallSats και, τώρα, ένα ελικόπτερο που πετάει μόνο του.

Να αναφέρουμε ότι υπάρχουν, πολλά άλλα προγράμματα της NASA ανοιχτού κώδικα. Υπάρχουν περισσότερα από 500 προγράμματα λογισμικού με άδειες Open Source 3.0. Πολύ πριν διαμορφωθούν οι έννοιες του ελεύθερου λογισμικού και του ανοιχτού κώδικα, η NASA μοιράστηκε μεγάλο μέρος του κώδικα της στο πλαίσιο του προγράμματος COSMIC.

Η NASA χρησιμοποιεί εδώ και καιρό το Linux στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Η πορεία του Linux για την κυριαρχία των υπερυπολογιστών ξεκίνησε στο Goddard Space Flight Center (GSFC) της NASA με τον πρώτο υπερυπολογιστή Beowulf.