НовостиСобытияКонференцииФорумыIT@Work
Идеи и практики автоматизации:

Блог

Оцифрованный "Союз-ТМА-1М" похудел на 70 килограммов

Сергей Бобровский
14.10.2010 09:46:13

Федор Юрчихин переконфигурировал Ethernet-сеть Международной космической станции на сервисном модуле, изменил сетевые настройки на ноутбуке RSS1 и восстановил работоспособность роутера BRI/SSR, блок питания которого почти "сдох" и был подготовлен для отправки на Землю. Тем временем Дуг Уилог скопировал несколько экспериментальных данных из системы KUBIK-3 на ноут EDR, и затем с него -- в корневой каталог модуля MMU, чтобы центр управления полетом мог "утащить" их на Землю. Шеннон Уокер занимался с системой контроля воздуха AQM, которая управляется экспертным ПО Sionex с ноутбука SSC-12, а Федор принялся разбираться с данными по структурной динамике, собранными в процессе стыковки.
Шли первые сутки работы объединенного экипажа из шести человек на МКС. Это был обычный трудовой день -- с той разницей, что впервые в истории отечественной космонавтики орбитальный полет и стыковку с МКС накануне, 10 октября 2010 года, выполнил полностью оцифрованный корабль "Союз ТМА-1М". На смену аналоговому бортовому компьютеру "Аргон-16" с памятью 2 Кб на ферритовых кольцах, эксплуатируемому еще с 1974 г., пришла система ЦВМ-101.



Впервые ЦВМ-101 была испытана на "Прогрессе", запущенном 26 ноября 2008 г. На борту станции также установлена малогабаритная цифровая система телеметрии МБИТС, а ранее для этого использовались отдельные модули, каждый с собственным трансмиттером. Даже жидкокристаллические индикаторы на модифицированном "Союзе" появились.
За отображение информации и взаимодействие с космонавтами ответственен пульт СОИ "Нептун-МЭ", созданный в Жуковском НИИАО. Софт для него разработан РКК "Энергия" и работает под управлением MS DOS 6.2 (100 тыс. строк кода на Паскале и 30 тыс. строк на ассемблере). Объемы кода для других, более сложных, систем, наверняка на один-два порядка выше.

ЦВМ-101 с ресурсом наработки на отказ 35 тыс. часов создана Зеленоградским ФГУП НИИ "Субмикрон". Ее целочисленное быстродействие 24 млн. оп/с, с плавающей запятой -- 6 млн. оп/с, ОЗУ и ПЗУ по 2 Мб, масса 8,5 кг. Работает она на отечественном 32-разрядном RISC-процессоре 1B812. Его ближайший зарубежный "аналог" -- IDT R3081, совместимый с процессором R3000, который был выпущен фирмой MIPS в 1988 году и затем активно применялся в системах противоракетной обороны -- на нем отлично работают стандартные варианты Unix.

В результате такой замены удалось сэкономить 70 кг полезной нагрузки. С одной стороны, в космосе каждый грамм на вес платины, а с другой, советская сверхтяжелая ракета Н-1 "Раскат" еще в 60-е гг. могла вытянуть на орбиту 75 тонн -- она создавалась для полетов на Марс и Венеру, да денежек не хватило. На ее основе планировались к реализации совсем фантастические идеи типа оборудования носителя ядерным движком. А на практике появилась наследница "Энергия", которая реально выводила на орбиту 100 тонн, а могла и 200, ежели с восемью блоками "Вулкан". Однако на казахстанском ныне Байконуре в 2002 г. в прогнившем монтажно-испытательном корпусе обрушилась крыша, и пару "Энергий" уничтожила.
"Протоны" на низкие орбиты сегодня выводят 20 тонн, а самой мощной и реально летавшей пока остается американский "Сатурн-5" -- 140 тонн на околоземку и 47 тонн к Луне (ну да, именно с помощью "Сатурна" в 1969-м...). Спроектировал ее штурмбанфюрер СС Вернер фон Браун, автор Фау-2, долетавшей из Германии до Лондона за шесть минут. В 45-м в конце войны он упаковал всю документацию по своим ракетам и сдался вместе с ней американцам, через 10 лет в США натурализовался, а потом дорос до заместителя директора НАСА.

Но этот проект в США тоже был закрыт, очень уж дорого выходило -- один старт "Сатурна" стоил три млрд. долл. Ну а к сегодняшнему дню уже и технологическая цепочка разрушена, заводов, способных соответствующее оборудование выпускать, не осталось. Впрочем, Шаттлы в итоге обошлись не сильно дешевле -- по 1,3 млрд. долл. за запуск, и в связи с невысокой надежностью в 2011-м окончательно выводятся из эксплуатации. Интересно, что еще несколько лет назад НАСА объявляло тендер на eBay по приобретению старого компьютерного железа на ракетные запчасти.

Причина такой, на первый взгляд, отсталости, в космической области вполне объяснима. Крайне высоки требования к надежности -- американские Шаттлы разбивались именно из-за гонки за излишней электронизацией (впрочем, современные технологии проектирования эту проблему постепенно решают). PC Week/RE писал на эту тему в 1998-м:
"Компьютер должен безотказно работать (ремонтировать его некогда и некому!) в очень тяжелых условиях с момента старта ракеты или запуска двигателей самолета (вибрация, ускорение), а также в течение всего полета (климатика, жесткие радиоактивные излучения). Схемотехника здесь в значительной мере подчиняется технологии и каждая плата проходит сотню разного рода испытаний".

Кроме того, и Союзы, и Шаттлы проектировались еще в 60-70-е гг. И тем не менее "в течение следующих 5-6 лет (а скорее всего – дольше), КК "Союз", пусть и в обновленной версии "ТМА-М" останется единственной космической транспортной системой, позволяющей доставить человека с Земли на орбиту и обратно. Предполагается, что по истечении этого срока в США будет введен в эксплуатацию КК Orion , на разработку которого уже потрачены огромные средства".

"В апреле 2009 года корпорация "Энергия" победила в тендере на разработку эскизного проекта перспективного российского пилотируемого космического корабля. Предусматривается создание нескольких модификаций корабля, предназначенных для полетов на земную и окололунную орбиту, ремонта космических аппаратов, а также для сведения с орбиты вышедших из строя спутников и крупных фрагментов космического мусора. Летные испытания нового корабля начнутся в 2015 году" (Российский космос).

В дальнейшем начнутся летные испытания и модульной "Ангары", способной выводить станции на геостационарную орбиту с Плесецка, и полностью разработанной и изготовленной в России, -- они намечены на 2013-й год. Ранее предполагалось, что это произойдет уже в 2012 году, однако позже дату начала испытаний решили перенести из-за отсутствия необходимой для испытаний наземной инфраструктуры и также станков для производства ракеты-носителя" (ИТАР-ТАСС).

Потянет она, в зависимости от модели, от 1,5 до 35 тонн. Ежели, конечно, найдутся станки.

Комментариев: 0

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут добавлять комментарии