SpaceX usa el software Linux y lenguajes de programación clásicos para dominar el espacio
A pesar de que hemos tenido un año difícil e intenso, el pasado 30 de mayo fue un día memorable. La compañía privada SpaceX, dirigida por el magnate Elon Musk, hizo historia al lanzar la primera nave espacial tripulada privada, y hacer el primer vuelo espacial tripulado por los EE.UU. en 11 años.
SpaceX logró poner en órbita a dos astronautas de la NASA que alcanzaron acoplarse a la Estación Espacial Internacional, a bordo de la poderosa nave Falcon 9.
Una nave impulsada por combustible de cohete y Linux.
Como un cohete es un misil, aunque quisiéramos saber más acerca de toda la tecnología que utiliza SpaceX, no es posible conocer esta información.
Existe el tratado ITAR (Regulaciones de Armas y Tráfico Internacional) que impide a SpaceX o a cualquier compañía que haga cohetes, que comunique y revele abiertamente el funcionamiento de su tecnología.
Pero, te daremos a conocer parte de la interesante información que revelaron los programadores de SpaceX sobre el software que hace marchar el cohete Falcon 9 y la cápsula Crew Dragon.
Un software que hace funcionar los miles de millones de dispositivos Android que existen en el mundo.
Acerca de Linux
Linux es un sistema operativo de código abierto que ha existido desde mediados de la década de 1990 y desde entonces, se ha convertido en una de las plataformas más populares del planeta.
Linux está realmente en todas partes.
Es uno de los sistemas operativos más confiables y seguros en el mundo. Lo podemos encontrar en supercomputadoras, en dispositivos de Internet de las cosas, incluso en las bolsas de valores.
Además, un dato bien interesante, es que Linux ejecuta la mayor parte de Internet del planeta.
Descubre cuál es el software que usa SpaceX
Fotografía por SpaceX
Por lo que comunicaron los programadores de SpaceX, ahora se sabe que el Falcon 9 está gobernado por Linux, cuenta con microcontroladores PowerPC y con un sistema de triple redundancia para la toma de decisiones.
El equipo desarrollador del Falcón 9 señala que, todo el código del cohete, la plataforma central, los simuladores de vuelo, los vehículos, así como también los programas de comunicaciones y análisis, están basados en este lenguaje de programación.
Es un Linux que tiene un kernel personalizado dentro de SpaceX para que sea compatible con el hardware propio de la compañía.
También, habilita las opciones de Linux en tiempo real, lo que ayuda a garantizar que el software responda de manera confiable y rápida a las órdenes que se ingresan.
A bordo de la nave existen 3 computadoras independientes.
La versión no especificada de Linux del Falcon 9, se ejecuta en tres procesadores x86 de doble núcleo, que cada uno tiene 4 núcleos.
Cada procesador corre dos versiones del sistema operativo. Lo que significa que hay 6 versiones de la cápsula corriendo al mismo tiempo y haciendo exactamente lo mismo.
¿Por qué esa triple redundancia?
La razón más interesante por la cual corren en paralelo 6 sistemas operativos al mismo tiempo es por los rayos cósmicos generados por el sol y estrellas o galaxias distantes que generan radiación constante, y pueden causar que los bits cambien de 0 a 1 o viceversa sin más.
Incluso, utilizan componentes físicos con aislantes específicos para evitar la exposición a esa radiación.
Con este sistema es posible detectar esas posibles situaciones irregulares y mantiene a los astronautas seguros, al confirmar que las tres unidades estén de acuerdo antes de ejecutar cada comando.
¿Cómo funciona?
En cada cálculo o decisión a tomar se comparan los resultados de ambos núcleos.
Si hay alguna inconsistencia, la cadena de entrada se considera como no útil y no se envía ningún comando al cohete.
Pero si coincide, se envía ese comando a los microcontroladores que hay en el cohete.
Cada microcontrolador recibe tres comandos, y si todos ellos coinciden se ejecuta el comando. Pero, si uno de los tres no lo hace, se sigue el curso de acción que marcan los otros dos de manera instantánea.
El Falcon 9 es capaz de cumplir su misión con uno solo de los tres sistemas. Lo mismo sucede en los aviones comerciales, son sistemas de misión crítico.
Pantallas táctiles, Linux y C++ toman el control de todo
Fotografía por SpaceX
El software de la computadora de vuelo está escrito en C / C++ y se ejecuta en un entorno x86 similar al que utiliza un PC convencional.
De hecho, todos los sistemas de vuelo de la Cápsula Dragon, del cohete Falcon y de los satélites Starlink están hecho bajo este código.
Para probar este software, los ingenieros simulan su comportamiento de forma análoga a como se usarían en una misión real.
Internamente, todas las herramientas automáticas, el testing interno y automatización que usa SpaceX están hechas en Phyton.
Para los sistemas de la estación de control en tierra hacen uso extensivo del software LabView, muy conocido en la ingeniería de sistemas y muy común en la industria de las herramientas científicas y procesos industriales.
Además, los nuevos controles para la Crew Dragon están modernizados y se alejan totalmente de los paneles de mandos de las misiones espaciales antiguas.
Ahora, presentan toda la información y los parámetros en una pantalla táctil triple y la interfaz está hecha en HTML, CSS y JavaScript.
SpaceX no usa ninguna librería de frontend disponible en el mercado. En su lugar, utiliza Chromium, la base de código abierto de Google para el navegador Chrome.
Chromium es usado en la interfaz de usuario de las pantallas táctiles de la cápsula Crew Dragon y es la forma en que se convierte HTML CSS Y JavaScript en una versión gráfica.
En resumidas palabras, esa pantalla táctil está controlada por una interfaz creada con JavaScript y que hace uso del proyecto Open Source Chromium, para mostrar la información y permitir esa interacción táctil con todos los controles.
A pesar de que la mayoría de las maniobras que realiza la Crew Dragon están pensadas para realizarse de forma autónoma, esa pantalla ofrece la alternativa en caso de que los astronautas tuvieran que tomar control de forma manual.
Es decir, el Crew Dragon está diseñado para acoplarse y desacoplarse de forma autónoma con la Estación Espacial Internacional.
Sin embargo, la tripulación puede tomar el control manual de la nave espacial si es necesario, y SpaceX te da la oportunidad de que pruebes esta emocionante experiencia a través del CREW DRAGON DOCKING SIMULATOR y sentir la vibra del mundo espacial.
SpaceX usa un sistema clásico pero poderoso
Lo cierto es que, SpaceX sí hace uso de complejos mecanismos, aparatos y sistemas, diseñados de manera individual y específica para ser utilizados únicamente con este fin.
Pero, la realidad es que no llegan a un nivel de sofisticación tan grande como para crear productos específicos.
Esto implicaría un coste mayor, sería más complejo de utilizar y requeriría la necesidad de capacitar a un personal especialmente para el manejo de los dispositivos.
Por esa razón, SpaceX tiende a hacer uso de materiales, sistemas y lenguajes de programación que ejecutan estas máquinas lo más comunes posibles.
Esta alternativa le proporciona seguridad a la compañía, ya que en el mercado existe una cantidad suficientemente grande, como para no enfrentar ni problemas de abastecimiento, ni de búsqueda de expertos para operar con ellos.
Por otra parte, la tecnología de las naves espaciales está lejos de ser la más nueva.
Primero, porque el desarrollo y las pruebas llevan años de trabajo y segundo, porque los sistemas deben estar probados y ser muy especializados en cuanto a las tareas que se van a ejecutar.
Finalmente, solo los aspirantes aptos que sueñan con trabajar para la compañía SpaceX, el jefe de seguridad cibernética dijo, que cualquier estudiante debe hacer de Linux una parte central de su educación.
Especialmente, – como la intención de Elon Musk es llevar también Internet a todos los rincones del planeta- porque a medida que el servicio de banda ancha satelital Starlink pase de una fase de prueba, a una fase operativa, la seguridad se convertirá en un inconveniente crítico para SpaceX.