Ako sa líši operačný systém vesmírnych sond od iných operačných systémov?
Sondy vo vesmíre sa musia riadiť prísnymi pravidlami, aby bola ich misia úspešná
Európska vesmírna agentúra nedávno odštartovala svoju misiu s názvom Solar orbiter. Ide o sondu, ktorá strávi niekoľko rokov na jednom z najmenej prívetivých miest našej sústavy, v blízkosti Slnka. Počas misie bude táto sonda obiehať okolo Slnka 10-miliónov km bližšie, než planéta Merkúr. Píše o tom portál Arstechnica.
Chrániť ju bude špeciálne navrhnutý tepelný štít, ktorý má však jednu nevýhodu. Sondu bude chrániť len vtedy, ak bude nasmerovaný priamo na Slnko. Z bočnej, alebo zadnej strany sondy nie je žiadna dostatočná ochrana. Aby dokázala Európska vesmírna agentúra sondu adekvátne chrániť, vymyslela nový druh operačného systému, ktorý sa nazýva Real-Time Operating System (pozn. redakcie: RTOS). Ten bude sondu riadiť pomocou niekoľkých prísnych pravidiel.
V prvom rade, uhol tepelného štítu nesmie prekročiť odklon 6.5 stupňa. Dovolená je odchýlka 2.3 stupňa, avšak len na veľmi krátky časový úsek. Ak by sa objavila nejaká chyba, sonda má približne 50-sekúnd na to, aby reagovala.
„Táto misia funguje za veľmi prísnych podmienok. Obyčajne si reštart platformy, akou je aj táto sonda, vyžiada 40 sekúnd. V tomto prípade máme len 50 sekúnd na to, aby sme našli chybu, izolovali ju, sprevádzkovali systém a chybu odstránili,“ tvrdí Maria Hernek z Európskej vesmírnej agentúry.
Prísny časový harmonogram
Aby sa predišlo tragickému koncu, sondy, akou je aj Solar Orbiter, pracujú vždy s operačným systémom, ktorý funguje v reálnom čase. Obyčajné operačné systémy, ako napríklad MacOS, či Windows pracujú na veľmi jednoduchej báze. Vykonajú výpočet, ktorý ak je správny, operácia prebehne úspešne, ak nie je tak sa opakuje. Sondy vo vesmíre majú jedno špecifické kritérium navyše. Úlohy musia byť splnené v presný čas. Ak sa tento časový úsek nedodrží, úloha sa automaticky považuje za neúspečnú pričom sa celý proces ukončí. Nedodržanie časového úseku častokrát znamená, že sa sonda dostala na zlú obežnú dráhu, alebo v prípade sondy Solar Orbiter, zhorela.
Preto sa musia sondy riadiť veľmi presnými hodinkami. Čas, meraný hodinami, je rozdelení do jednotlivých tiknutí. Vesmírne sondy sú navrhnuté tak, aby sa určitá úloha splnila za určitý počet pridelených tiknutí. Napríklad nahranie dát zo senzorov môže trvať tri tiknutia, ďalšie štyri tiknutia sú určené na štart motorov a tak ďalej. Každá úloha má svoju prioritu a úlohy vyššej priority majú prednosť pred menej dôležitými úlohami. Vďaka tomu sú inžinieri schopní presne odhadnúť, ktorá úloha sa má vykonať v jednotlivých scenároch a koľko času jej to bude trvať, kým bude splnená.
Neprehliadnite
Pre lepšiu ilustráciu si predstavte smartfón na ktorom spúšťate aplikácie za účelom, aby ste otestovali rýchlosť ich otvorenia. Predtým, ako sa pustíte do testu ho reštartujete, aby bola vyčistená RAM pamäť. Zatiaľ čo na pri prvom teste prebehne spúšťanie aplikácií za 30 sekúnd, tak v prípade druhého kola spúšťania aplikácií bude trvať o 2 sekundy dlhšie. Spôsobené je to tým, že v medzi pamäti boli uložené dáta z aplikácií, ktoré ste predtým otvárali. V prípade, ak by ste používali operačný systém, ktorý využívajú sondy, tak by otvorenie aplikácií prebehlo za rovnaký čas bez ohľadu na to, koľkokrát ste predtým otvorili aplikácie.
Komentáre