NASA förbättrar ett flygprogramsystem för att hjälpa till att skapa och certifiera viktig programvara för Lunar Gateway.

Som en del av Artemis-programmet, NASA kommer att skicka astronauter till månen och etablera en varaktig månnärvaro i slutet av årtiondet. Gateway kommer att tillhandahålla en waypoint för månutforskning och tillåta astronauter att leva och arbeta i månens omloppsbana samt vara värd för vetenskapliga instrument och experiment.

Även om Gateway inte kommer att vara kontinuerligt bebodd som den internationella rymdstationen, varje system ombord måste hålla en hög standard som garanterar astronautsäkerhet. Klass A-certifiering försäkrar att alla Gateways system uppfyller dessa rigorösa krav.

NASA, industripartners, och internationella rymdorganisationer arbetar tillsammans för att utveckla Gateway. Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, samarbetar med NASA:s Johnson Space Center i Houston för att klass A certifiera kärnflygsystemet (cFS).

CFS kommer att vara avgörande för Gateways dagliga verksamhet, och tillhandahåller grunden för Gateway-flygprogramvara, inklusive fordonssystemchefen, som hanterar rymdfarkostinstrument och system samtidigt som kärnfunktionerna bibehålls.

Gateways mjukvara bygger på cFS:s dynamiska utvecklingsmiljö och komponentbaserad, anpassningsbar design. Den är flexibel, skiktad arkitektur tillåter ingenjörer att snabbt sätta ihop betydande delar av ett mjukvarusystem för nya uppdrag. Detta resulterar i kostnads- och tidsbesparingar, eftersom uppdragsteam kan undvika att utveckla helt ny programvara för varje uppdrag.

föddes 2004, cFS-mjukvaran med öppen källkod har förbättrats både internt och genom rekommendationer från oberoende utvecklare runt om i världen. "Vi jobbar på att göra det lättare att testa, lättare att spåra krav från uppdragsansökningar, och lätt att anpassa, sa Jacob Hageman, teamledare för det pågående certifieringsarbetet för Gateways cFS. "Artemis-programmet tillhandahåller resurser för att hjälpa oss att förbättra produkten, vilket gynnar alla som använder det."

Goddard-utvecklare föreställde sig en oberoende, återanvändbar mjukvara för rutinmässiga rymdfarkoster, inklusive telemetri, hälsa och säkerhet, och lagrad kommando. 2008, Lunar Reconnaissance Orbiter lanserades, arbetar på kärnan Flight Executive – en plug-and-play-grund för vad som skulle bli cFS.

Goddards flygprogramarkitekt Jonathan Wilmot har arbetat med cFS från början, när idén föddes ur ett behov av effektivitet. "Vi hade två stora uppdrag på Goddard samtidigt, Solar Dynamics Observatory och Global Precipitation Measurement, " sa han. "Det fanns inte tillräckligt med personal för att göra båda oberoende, så vi arbetade med Goddards mjukvaru- och uppdragsteam för att fastställa en uppsättning krav."

Detta erfarna team definierade mjukvaruramverket och applikationssviten som var gemensam för NASA-uppdrag så att framtida uppdrag bara skulle behöva lägga till sina uppdragsunika funktioner. Sedan dess, NASA har använt cFS på uppdrag som Lunar Atmosphere och Dust Environment Explorer, det magnetosfäriska flerskaliga uppdraget, Orion's Ascent Abort—2 Flight Test, och mer.

I juli 2020, cFS utsågs till NASA:s Software of the Year för sin kombination av "app store" leverans av lösningar, stabilitet, och anpassningsförmåga. "En av de fantastiska sakerna med cFS är att det hela tiden utvecklas, ", sa Hageman. "Vi jobbar på kanske två eller tre uppdrag om året, men utanför NASA, folk provar det, hitta nya sätt att använda det och ge förslag till förbättringar."

För närvarande, Goddards mjukvaruutvecklingsteam certifierar cFS genom att testa det för att säkerställa att det uppfyller kraven som ställts upp av byrån för Gateway. Efter att ha testat på Goddard, den kommer att levereras till Johnson för ytterligare testning, möjliga ändringar för Gateway-specifika funktioner, slutgiltigt genomförande, och certifieringar för mänskliga betyg.

De första delarna av Gateway förväntas lanseras tillsammans 2024 och kommer att ge NASA större tillgång till månens yta. Den klass A-certifierade flygmjukvaran för Gateway kommer att säkerställa att alla system fungerar korrekt och att NASA:s astronauter har en säker miljö att bo och arbeta på.