El Centro de Vuelo Espacial Goddard en Greenbelt, Maryland, está colaborando con el Centro Espacial Johnson de la Nasa en Houston para certificar de Clase A el sistema de vuelo central (cFS). La Nasa, sus socios industriales y las agencias espaciales internacionales están trabajando juntos para desarrollar Gateway y el cFS será esencial para las operaciones diarias del mismo.
El cFS proporciona la base para el software de vuelo de Gateway, incluido el Vehicle System Manager, que administra los instrumentos y sistemas de la nave espacial mientras mantiene las funciones básicas.
El software de Gateway se basa en el entorno de desarrollo dinámico y el diseño adaptable basado en componentes de cFS. Su arquitectura flexible y en capas permite a los ingenieros ensamblar rápidamente porciones significativas de un sistema de software para nuevas misiones. Esto se traduce en ahorros de tiempo y costes, ya que los equipos de misión pueden evitar desarrollar software nuevo para cada misión.
Concebido en 2004, el software cFS de código abierto se ha mejorado tanto internamente como mediante recomendaciones de desarrolladores independientes de todo el mundo. «Estamos trabajando para que sea más fácil probar, rastrear los requisitos de las aplicaciones de la misión y facilitar la adaptación», dijo Jacob Hageman, líder del equipo para el esfuerzo de certificación en curso para el cFS de Gateway. «El programa Artemisa proporciona recursos para ayudarnos a mejorar el producto, lo que beneficia a todos los que lo usan».
Los desarrolladores de Goddard imaginaron un marco de software independiente y reutilizable para las tareas rutinarias de las naves espaciales, incluida la telemetría, la salud y la seguridad y el comando almacenado. En 2008, se lanzó el Lunar Reconnaissance Orbiter, que opera en el Flight Executive central, una base plug-and-play para lo que se convertiría en cFS.
El arquitecto de software de vuelo de Goddard, Jonathan Wilmot, ha trabajado en el cFS desde sus inicios, cuando la idea nació de una necesidad de eficiencia. “Tuvimos dos grandes misiones en Goddard al mismo tiempo, el Observatorio de Dinámica Solar y la Medición de Precipitación Global”, dijo. «No había suficiente personal para hacer ambas cosas de forma independiente, por lo que trabajamos con el software de Goddard y los equipos de misión para establecer un conjunto de requisitos».
Este equipo experimentado definió el marco de software y el conjunto de aplicaciones que eran comunes a las misiones de la Nasa, de modo que las misiones futuras solo tendrían que agregar sus funciones únicas. Desde entonces, la Nasa ha empleado a cFS en misiones como el Explorador de atmósfera y polvo lunar, la Misión magnetosférica multiescala, la Prueba de vuelo 2 de interrupción de ascenso de Orion, y más.
En julio de 2020, cFS fue nombrado Software del año de la Nasa por su combinación de entrega de soluciones, estabilidad y adaptabilidad en la «tienda de aplicaciones». «Una de las mejores cosas de cFS es que siempre está evolucionando», dijo Hageman. «Trabajamos quizás en dos o tres misiones al año, pero fuera de la Nasa, la gente lo está probando, encontrando nuevas formas de usarlo y haciendo sugerencias para mejorar«.
Actualmente, el equipo de desarrollo de software de Goddard está certificando el cFS probándolo para asegurarse de que cumple con los requisitos establecidos por la agencia para Gateway. Después de la prueba en Goddard, se entregará a Johnson para pruebas adicionales, posibles modificaciones para las características específicas de Gateway, implementación final y certificaciones de calificación humana.
Se prevé que los primeros elementos del Gateway se lancen juntos en 2024 y permitirán a la Nasa un mayor acceso a la superficie lunar. El software de vuelo certificado Clase A para Gateway garantizará que todos los sistemas funcionen correctamente y que los astronautas de la Nasa tengan un entorno seguro para vivir y trabajar.
