Que sistema operativo levou a Crew Dragon da SpaceX ao Espaço?

Foi no passado dia 31 de maio que a NASA voltou a escrever na história das viagens espaciais o seu nome e o da SpaceX. A empresa de Elon Musk abriu o Espaço aos voos comerciais e a Crew Dragon desempenhou um papel fundamental, ao levar dois astronautas até à Estação Espacial Internacional. Se o hardware foi revolucionário, o software não foi menos importante. O sistema operativo usado foi importantíssimo para gerir tudo o que estava envolvido.

A SpaceX terá escolhido este sistema operativo por várias razões, o preço pode ter sido uma delas.

Linux foi fundamental na colocação do Falcon 9 da SpaceX no Espaço

O espaço está agora mais perto. Pelo menos já existe uma empresa privada que levou à Estação Espacial Internacional humanos e carga. Segundo o que foi dado a conhecer, o lançamento histórico também foi uma conquista para a mudança do software proprietário, para o código aberto, ao controlar o foguete Falcon 9, com uma versão do sistema operativo Linux.

Para a história, fica a informação que no dia 30 de maio a nave Crew Dragon da SpaceX foi a primeira nave espacial privada, depois de 9 anos de ausência destes serviços da NASA, a levar com sucesso os astronautas da NASA Bob Behnken e Doug Hurley à órbita da Terra.

Neste processo, a empresa de Elon Musk utilizou os foguetões Falcon 9, equipamentos reutilizáveis. Os Falcon 9 são equipados com motores Merlin alimentados com uma combinação de combustível LOX e RP-1.

Contudo, para gerir todo este hardware, a SpaceX escolheu o sistema operativo Linux.

SpaceX: porquê usar Linux para ir ao Espaço?

Segundo os engenheiros responsáveis pela programação do Falcon 9:

A equipa da Flight Software tem cerca de 35 pessoas. Escrevemos todo o código para as aplicações do Falcon 9, Grasshopper [foguete de teste Falcon 9] e Dragon; e fazemos o trabalho da plataforma principal, também nestes veículos. Além disso, também escrevemos software de simulação; teste ao código de voo; escrevemos o software de comunicação e análise implantado nas nossas estações terrestres. Também trabalhamos no Controlo de Missões para apoiar missões ativas.

Segundo informações, o sistema operativo de bordo do Falcon 9 é um Linux simplificado a correr em três processadores x86 de dois núcleos. O próprio software de voo é executado separadamente em cada processador e é escrito em C/C++.

Poderá questionar-se se o hardware de processamento não é um pouco antigo. Na verdade, os CPUs da nave estão longe de ser os melhores ou os mais recentes. Estes foram desenvolvidos para naves espaciais, que levam anos - até décadas -, para ir do processo de desenho ao lançamento.

Por exemplo, a Estação Espacial Internacional (ISS) é gerida por CPUs Intel 80386SX de 20 MHz, vintage de 1988. No entanto, não sabemos quais são os chips usados no Falcon 9. As hipóteses são de que o design seja pelo menos uma década mais antigo do que o que compraria online atualmente.

Chips especiais protegidos da radiação

É claro que, embora estes chips Legacy funcionem para comandar o multiplexer e demultiplexer (C&C MDM) da máquina, eles não devem ser usados para qualquer coisa. Para trabalho diário, os astronautas usam o HP ZBook 15s com as distribuições Linux Debian e Scientific Linux, assim como o Windows 10.

Os sistemas GNU/Linux funcionam como terminais remotos para o C&C MDM, enquanto as máquinas com Windows são usadas para tarefas básicas com acesso ao email, web, e entretenimento.

Contudo, os chips que entram no espaço não são chips comuns. As CPUs que ficam no espaço devem ser protegidas por radiação. Caso contrário, eles tendem a falhar, devido aos efeitos da radiação ionizante e dos raios cósmicos.

Estes processadores personalizados passam por anos de trabalho de design e depois mais anos de testes antes de serem certificados para voos espaciais. Por exemplo, a NASA espera que o seu processador de última geração e de uso geral, uma variante ARM A53 que conhecemos do Raspberry Pi 3, esteja pronto para ser usado em 2021.

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