NAJCIEKAWSZE NEWSY

Astrofotografie Użytkowników

Dołącz do nas na Facebooku

Patronat medialny 2022

Astronomia24


Astronomia24
Astronomia24

Astronomia24

Reklama

KP Labs dostarczy oprogramowanie pokładowe dla fotometru GLOWS (NASA)

AstronautykaOd 2021 roku KP Labs współpracuje z Centrum Badań Kosmicznych PAN (CBK PAN) w celu opracowania GLOWS (Global Solar Wind Structure) – fotometru przeznaczonego dla misji badawczej NASA Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP). GLOWS będzie jednym z dziesięciu instrumentów naukowych na pokładzie sondy kosmicznej IMAP. Instrument jest opracowywany i budowany w Centrum Badań Kosmicznych PAN (CBK PAN). Start sondy kosmicznej IMAP na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9 planowany jest na 2025 rok. Sonda zostanie umieszczona w pierwszym punkcie Lagrange'a (L1) i będzie orbitować wokół Słońca ok. 1,5 mln km od Ziemi.  
Image  by Astronomia24
KP Labs dostarczy oprogramowanie pokładowe dla fotometru GLOWS
fot. KP Labs


Dwadzieścia cztery znakomite ośrodki badawcze i uniwersytety z całego świata współpracują nad eksperymentami, które mają być umieszczone na pokładzie satelity IMAP, którego celem jest badanie heliosfery. Heliosfera jest obszarem dookoła Słońca, utworzonym przez stały przepływ naładowanych cząstek - wiatru słonecznego, które wydostają się do Układu Słonecznego. Badanie heliosfery i jej interakcji z ośrodkiem międzygwiazdowym ma kluczowe znaczenie dla rozwoju nauki i inżynierii kosmicznej, wliczając w to najbliższe plany załogowych misji kosmicznych na Księżyc i Marsa. Heliosfera ma wpływ na całe środowisko Układu Słonecznego, chroniąc Ziemię przed promieniowaniem kosmicznym, decydując tym samym o możliwości jej zamieszkania. 
 
Misje heliofizyczne prowadzone w ciągu ostatnich dziesięcioleci przyczyniły się do rozwoju wiedzy naukowej i lepszego rozumienia Słońca oraz do zrozumienia tego, w jaki sposób pogoda kosmiczna wpływa na technologie kosmiczne. Jednakże badacze IMAP wskazują na tajemnice związane z tempem przyspieszenia wiatru słonecznego i jego oddziaływaniem z przestrzenią międzygwiazdową. GLOWS jest instrumentem, który zostanie zainstalowany na satelicie IMAP. GLOWS ma za zadanie mierzyć ultrafioletową poświatę pochodzącą z rozkładu wodoru międzygwiazdowego. KP Labs dostarczy oprogramowanie komputera pokładowego instrumentu, udowadniając ponownie, że opracowana w Polsce innowacyjna aparatura i oprogramowanie mogą wspierać zaawansowaną eksplorację przestrzeni kosmicznej. 

Oprogramowanie przesuwające granice możliwości sprzętu kosmicznego 
 
Działanie komputera podkładowego GLOWS poza orbitą okołoziemską wymaga opracowania przez inżynierów i naukowców z KP Labs wysokowydajnego oprogramowania, odpornego na błędy. 

Instrument GLOWS składa się z fotometru Lyman-alfa: kolimatora z filtrem spektralnym i fotopowielacza kanałowego, wraz z systemem zbierania i przetwarzania danych opartym na układzie FPGA z odpornym na błędy procesorem LEON-3FT. Elektronika odpowiedzialna jest za zbieranie danych z detektorów, przetwarzanie i archiwizację oraz komunikację z obsługą naziemną. 

KP Labs opracowuje oprogramowanie pokładowe dla instrumentu GLOWS, które będzie odpowiedzialne za kontrolę instrumentu i telemetrię, a także autonomiczne zbieranie, archiwizowanie i analizowanie danych naukowych. Oprogramowanie będzie również zarządzać i nadzorować sprzętem GLOWS, wspierając kilka trybów operacyjnych i współpracując z oprogramowaniem statku IMAP. Dodatkowo, ze względu na opóźnienia w komunikacji oraz ograniczenia łącza komunikacyjnego GLOWS, oprogramowanie pokładowe będzie automatycznie przetwarzać dane naukowe poprzez selekcję i binowanie, wysyłając przetworzone dane naukowe na ziemię. 
 
KP Labs w oprogramowaniu wykorzystuje komponenty otwartoźródłowe (open source), takie jak system plików YAFFS i system operacyjny RTEMS (Real-Time Executive for Multiprocessor Systems). Planowane jest udostępnienie niektórych komponentów oprogramowania na zasadach open-source, z korzyścią dla społeczności naukowych i inżynierskich. Do tworzenia i testowania oprogramowania wykorzystuje się także wiele narzędzi typu open source, takich jak kompilator GCC, emulator QEMU, język programowania Python, wiele otwartych bibliotek i programów, oraz GIT – system kontroli wersji. 
 
Grzegorz Gajoch, od 2019 roku inżynier ds. elektroniki i systemów wbudowanych w KP Labs, jest członkiem zespołu opracowującego sprzęt i pakiet oprogramowania GLOWS. Gajoch jest doświadczonym inżynierem, ze specjalizacją w systemach wbudowanych opartych na FPGA oraz programowaniu niskopoziomowym. W swej karierze pracował nad różnymi misjami satelitarnymi – od CubeSat-ów po misje kosmiczne na większą skalę, opracowując zarówno sprzęt jak i oprogramowanie do pracy na ziemi i w kosmosie. 
 
„Najważniejszymi cechami KP Labs są szeroka wiedza i bogate doświadczenie potrzebne do tworzenia modułowego i adaptowalnego oprogramowania i sprzętu, dla zastosowań konwencjonalnych i sztucznej inteligencji” wyjaśnia Gajoch. „Ponieważ większość zespołu od lat zajmuje się tworzeniem niezawodnych systemów, stosujemy dobre praktyki tworzenia oprogramowania i przeprowadzamy szeroko zakrojone testy i symulacje. Co więcej, dzięki przesuwaniu granic możliwości sprzętu i oprogramowania, zapewniamy wysoką wydajność i niezawodność przed lotem w kosmos”. 

Symulacje komputerowe są niezbędne dla inteligentniejszych, bardziej odpornych na błędy rozwiązań kosmicznych. Umiejętności KP Labs obejmują tworzenie sprzętu, oprogramowania i algorytmów przeznaczonych do przetwarzania danych pokładowych, tak jak w przypadku Smart Mission Ecosystem 
 
„Jeśli chcemy zasymulować nieoczekiwane zdarzenie”, kontynuuje Gajoch, „które powoduje błąd krytyczny w oprogramowaniu czy sprzęcie, nie możemy go prawidłowo wstrzyknąć w działający system, bez uszkodzenia kosztownego sprzętu. Symulujemy tego rodzaju zdarzenia w emulatorach oraz przeprowadzamy rygorystyczne testy oprogramowania. Później, w fazie walidacji na sprzęcie, kontynuujemy testowanie oprogramowania z pomocą własnych symulatorów lub innych symulatorów komercyjnych, aby przygotować się do misji testując wszystkie możliwe zdarzenia”. 

Oprogramowanie instrumentu GLOWS zgodnie z planem 
 
Prace KP Labs dla GLOWS przebiegają zgodnie z harmonogramem i ustalonym budżetem. Dzięki ciągłemu rozwojowi oprogramowania, które aktualnie spełnia podstawowe wymagania misji w zakresie zbierania i wysyłania telemetrii, wykonywania telekomend, detekcji, gromadzenia i analizy danych naukowych, zespół jest na dobrej drodze, aby dostarczyć gotowe oprogramowanie, potrzebne do testów integracyjnych w 2023 roku.   
 
„W przypadku tego rodzaju systemów satelitarnych, wszystkie założenia i projekty ewoluują w miarę pojawiania się szczegółów dotyczących innych instrumentów i platformy satelitarnej. Dzięki interdyscyplinarnemu zespołowi profesjonalistów z KP Labs, możemy współpracować z CBK PAN jako wartościowi partnerzy oraz wpływać na strategiczne decyzje dla projektu GLOWS na poziomie sprzętu, oprogramowania i architektury. Podejmowanie kluczowych decyzji wraz z CBK PAN ma kluczowe znaczenie dla architektury platformy satelitarnej IMAP oraz innych instrumentów. 

„Biorąc pod uwagę złożoność oprogramowania lotnego i jego kluczowe znaczenie dla sukcesu GLOWS, cieszymy się, że możemy współpracować z KP Labs. Programiści z KP Labs są niezastąpionymi członkami zespołu naukowego i inżynieryjnego GLOWS. Wykorzystujemy kompetencje KP Labs potrzebne do realizacji projektu. Jednocześnie KP Labs ma okazję zdobyć doświadczenie w dużym projekcie NASA, współpracując z czołowymi światowymi autorytetami w dziedzinie eksperymentów naukowych w kosmosie” powiedział Maciej Bzowski, kierownik eksperymentu GLOWS i profesor w CBK PAN. „Możliwość udziału w międzynarodowej misji inspiruje wielu pracowników KP Labs" - podsumował Gajoch. 

„To, co obecnie osobiście inspiruje mnie w mojej pracy w KP Labs to fakt, że opracowujemy oprogramowanie, które będzie w pełni kontrolować instrument GLOWS, a więc musi ono być niezawodne, aby w sposób autonomiczny kontrolować wszystkie elementy instrumentu. Jest to inspirujące, ponieważ wnosimy swój wkład w najnowocześniejsze oprogramowanie dla ważnej międzynarodowej misji naukowej przeprowadzonej poza orbitą Ziemi”.  

Realizacja eksperymentu GLOWS w ramach misji kosmicznej NASA Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) jest finansowana ze środków budżetu państwa na podstawie umowy z Ministerstwem Edukacji i Nauki. 
 

Źródło: kplabs.space
Brak komentarzy. Może czas dodać swój?

Dodaj komentarz

Nick:

Kod potwierdzający:
Kod potwierdzający


Oceny

Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą oceniać zawartość strony
Zaloguj się lub zarejestruj, żeby móc zagłosować.

Świetne! Świetne! 100% [1 głos]
Bardzo dobre Bardzo dobre 0% [0 głosów]
Dobre Dobre 0% [0 głosów]
Średnie Średnie 0% [0 głosów]
Słabe Słabe 0% [0 głosów]

Głębokie częściowe zaćmienie Słońca

Autor: astronomia24