Миссия Phoenix Mars Lander будет обращена к Солнцу на протяжении всей своей трехмесячной миссии, поэтому для выполнения своей работы может полагаться исключительно на солнечную энергию. Но солнечные панели производят скромную мощность, а компьютеру RAD6000 выделяется всего 20 Вт. «Типичный бюджет мощности для полетов в дальний космос составляет порядка нескольких десятков ватт для всей компьютерной системы», — сказал Соме. «Это влияет не только на оборудование, на котором можно летать, но и на программное обеспечение, которое может быть установлено. оба из которых должны быть чрезвычайно эффективными, чтобы обеспечить правильную и своевременную работу в пределах мощности. ограничения».
Хотя солнечная энергия является наиболее жизнеспособным источником энергии для таких миссий, как марсоход «Феникс», по мере удаления от Солнца она становится менее жизнеспособной. В этих случаях – например, в случае с кораблем-близнецом «Вояджер» – вместо этого используются радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РТГ). Энергия, вырабатываемая в процессе изотопного распада оксида плутония, преобразуется в тепло и, в свою очередь, в энергию с помощью термоэлектрического преобразователя. На борту каждого корабля "Вояджер" имеется три таких генератора, обеспечивающих питание всех его систем, включая бортовые компьютеры. Со временем происходит постепенное уменьшение количества создаваемой ими энергии, а это означает, что второстепенные системы выключаются. медленно выключается, но ожидается, что РИТЭГи обеспечат достаточную мощность для функционирования кораблей, по крайней мере, до тех пор, пока 2020.
Резкое изменение температуры — еще одна проблема, с которой сталкиваются компьютерные системы. «Космос может быть чрезвычайно горячим – поверхности, обращенные к Солнцу, или, например, входящие в атмосферу Венеры или Юпитера – или чрезвычайно холодные — поверхности, обращенные в глубокий космос и защищенные от солнца или при работе на поверхности Марса», — сказал Соме. нас. «Существует два основных подхода к работе в таких экстремальных условиях: размещение компьютерного оборудования в в среде с контролируемой температурой или спроектировать компьютер для работы в условиях экстремальных температур в первую очередь место.
«Первый вариант, предполагающий использование «холодных тарелок» и «теплых боксов», является наиболее часто используемой стратегией. Это позволяет компьютеру работать в относительно мягких температурных диапазонах за счет электрических нагревателей, тепловых радиаторов, тепловых трубок и другого оборудования для управления температурой. Последний вариант, основанный на использовании специальных материалов и схем, которые могут работать в чрезвычайно жарких или холодных условиях, не является стандартным, но является единственным подходом. доступен в определенных случаях и становится все более распространенным, поскольку запасы доступной мощности и массы продолжают уменьшаться, а посещаемые среды становятся все более испытывающий."
Вряд ли программное обеспечение
Конечно, самое мощное и долговечное оборудование в мире ничего не значит, если управляющее им программное обеспечение не разработано по тем же стандартам. Вы не найдете Windows загруженной на борту ни одного космического корабля – условия и потребность в гораздо более высоком уровне стабильность, которую может предложить любой коммерческий пакет, означает, что программное обеспечение, установленное на космическом корабле, так же индивидуально, как и аппаратное обеспечение.
В докладе NASA Some описываются проблемы: «Космические миссии требуют специального, уникального программного обеспечения, которое является правильным и не содержит катастрофических ошибок. Ему приходится работать в экстремальных условиях и при обстоятельствах, которые часто неизвестны. Кроме того, проектирование программных систем должно быть устойчивым как к сбоям аппаратного обеспечения, так и к сбоям программного обеспечения.
«Должна быть возможность легко и надежно модифицировать эти программные системы (исправлять, дополнять или модифицировать их, например, для удовлетворения новых и непредвиденных требований) после запуск с земли по каналам связи с низкой пропускной способностью и с минимальной возможностью удаленного наблюдения или управления работой системы во время установки модов программного обеспечения, проверки и операция».
