星际采样——VxWorks再立新功

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星际采样——VxWorks再立新功

- Tim Skutt

继“洞察号”探测器不久前成功着陆火星之后,VxWorks所参与的另一个项目又将创造人类星际活动之先河——将小行星岩土样本带回地球。

2018年12月3日,OSIRIS-REx太空船抵达了近地小行星Bennu,它是人类探测到最有可能撞击地球的小天体之一。在对这颗小行星进行大约18个月的近距离探测之后,OSIRIS-REx将执行人类历史上准备最为充分的采样活动之一。其中的TAGSAM——接触后立即脱离式样本采集装置(Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism)的设计、构建和测试工作让洛克希德马丁公司的技术团队花费了十多年的时间。经过在地球上的充分测试之后,OSIRIS-REx于2016年9月发射升空,然后伸展手臂、活动关节,做好准备进行人类历史上第一次星际采样。

OSIRIS-REx将花一年多的时间来详细考察这颗小行星,以便任务小组选定进行采样的位置。这一重大活动预计将在2020年进行,届时将有超过60克的小行星岩土被采集起来,并于2023年返回地球进行分析。科学家希望这个样本能揭示更多线索,以便了解太阳系的形成过程以及地球上支持生命的有机物质是从何而来。

风河非常自豪,能够提供实时操作系统(RTOS),做为OSIRIS-REx飞行软件的核心基础。这套飞行软件负责接收命令和控制数据包,而VxWorks确保了远程数据的实时性——这对整个任务至关重要。其中也包括了一定程度的自动自主操作,包括操纵和控制Touch-And-Go(接触后立即脱离)进行样本采集的过程。另外,它也负责执行标准的日常清理和健康监测,以及在获得遥测数据流的过程中将数据发回地球。它还能够处理问题或故障,如有必要就进入“安全模式”,等待进一步的指示。

OSIRIS-REx这样的太空任务需要高度的自动自主性,以及亚毫秒的精确性、确定性和可靠性。VxWorks的佳绩已经在太空飞行和星际漫游/探测器中获得了充分的证明,足以受到信赖做为未来太空任务、地球轨道卫星以及太阳系内外科学任务的软件基础。

洛克希德马丁的团队将VxWorks纳入了行星飞行软件核心之内,应用于大量的太空任务,其中包括目前正在对木星进行探测的朱诺号、在火星上的洞察号以及本文所述的OSIRIS-REx。VxWorks有着光彩亮丽的历史,足以负担起自动自主系统的开发、部署和运行,包括那些到达太阳系最远边缘的系统,以及那些在大气层中飞行、在地面上行驶、在海洋或湖泊的水面上或水下航行、甚至在地下穿行的自动自主系统。

如果希望了解风河参与太空项目的详细资料,请参阅风河网站:https://www.windriver.com/inspace/。如果希望了解风河自动自主驾驶系统功能安全、信息安全和相关信息,请参阅:http://www.windriver.com.cn/automated-to-autonomous/