Международная космическая станция (МКС) использует различные компьютерные системы для управления и мониторинга своих модулей, узлов, регламентов и экспериментов.
Эти системы спроектированы так, чтобы быть высоконадежными и выдерживать суровые условия космоса, включая радиацию, вакуум и экстремальные температуры.
Под управлением какой ОС находится международная космическая станция и какую модель ноутбуков «любят» космонавты? Давайте разбираться.
Компьютерами на МКС управляет не Майкрософт
На борту Международной космической станции (МКС) есть три типа компьютеров, и каждый тип имеет свое конкретное назначение.
Компьютеры для управления транспортным средством, коим в данном случае является МКС, также делятся на несколько типов.
Сердце российского сегмента MKC
Центральный вычислительный модуль (ЦВМ) является главным компьютерным блоком российского сегмента МКС. Он состоит из двух частей: основной и резервной, которые работают в паре для обеспечения надежности и отказоустойчивости системы.
ЦВМ управляет системами жизнеобеспечения, такими как система очистки воздуха, система регенерации воды и система утилизации отходов. Он также отвечает за системы навигации и ориентации, включая систему определения положения и систему контроля ориентации станции в космическом пространстве. Кроме того, ЦВМ обеспечивает связь между российским и американским сегментами МКС.
ЦВМ использует операционную систему под названием «Орбита», которая разработана специально для работы в космических условиях. Она позволяет ЦВМ выполнять все необходимые функции для обеспечения жизнеобеспечения и управления станцией. Кроме того, ЦВМ имеет возможность обновления программного обеспечения и аппаратной части во время полета, что позволяет улучшать функциональность и надежность системы на протяжении всего срока службы МКС.
ЦВС для американцев на МКС
Центром вычислительной системы (ЦВС) для американского сегмента является набор из 50+ компьютеров, которые идут под названием «Мультиплексор/Демультиплексор» (Command and Control Multiplexer DeMultiplexer, или сокращённо C&C MDM).
Мультиплексоры/демультиплексоры запрограммированы в Ada и используют голую среду выполнения Ada.
————————
Ada — это высокоуровневый язык программирования, разработанный в 1980-х годах по заказу американского министерства обороны. Ada был создан как язык для создания крупных и сложных систем, где требуется высокая надежность и безопасность. Одной из главных особенностей языка Ada является его поддержка многопоточности и параллельности.
————————
Мультиплексор / демультиплексор обычно представляет собой довольно простое и очень низкоуровневое устройство связи, которое объединяет несколько сигналов в один (мультиплексор) и разделяет один сигнал на несколько сигналов (демультиплексор). Однако МДМ на МКС совсем не просты и уж точно не являются низкоуровневыми. В совокупности они выполняют более двух миллионов строк кода на языке Ada.
В зависимости от перспективы, можно рассматривать MDM либо как не имеющие операционную систему (что довольно распространено для встраиваемых систем), либо считать Ada RTE операционной системой.
Компьютеры для работы на МКС
Экипаж МКС не взаимодействует напрямую с компьютерами управления станцией — у них нет ни дисплеев, ни клавиатур. Тем не менее на МКС есть своя компьютерная «сеть», с помощью которой космонавты управляют станцией и проводят эксперименты.
В американском сегменте управление МКС осуществляется с помощью компьютеров, называемых PCS (Portable Computer System). Они работают на операционной системе Linux и подключены к системе управления МКС в качестве удаленных терминалов.
В российском сегменте МКС есть похожие аппараты для взаимодействия с системой управления станции. Называются они — РСВ (Рабочий станционный вариант). Это специально разработанные компьютеры, которые отличаются высокой степенью надежности и безопасности работы в условиях космической среды.
РСВ используется космонавтами для выполнения различных задач, таких как управление системами жизнеобеспечения, связи, навигации и других критически важных систем на борту МКС. Они также основаны на Linux.
И PCS, и РВС используют собственные графические интерфейсы, изображающие МКС. Для взаимодействия с модулями космонавту достаточно нажать на изображение модуля, а затем на конкретную часть его оборудования для дальнейшей работы с ним.
На этом скриншоте отображена группа управления движением станции. По сути, это главный экран, с которого экипаж может получить доступ и управлять любой частью наведения, навигации, управления и движительного оборудования и программного обеспечения на МКС.
Как работать без клавиатуры и мыши?
Действительно, на борту космических кораблей и станций, таких как МКС, как правило, нет традиционных компьютерных клавиатур в обычном виде, как мы их знаем на Земле. Вместо этого, космонавты используют специальные устройства для ввода данных, которые разработаны для работы в условиях невесомости и с высокой степенью автономности.
Одно из таких устройств — это сенсорный экран, который позволяет космонавтам выбирать нужные команды и функции, касаясь экрана пальцами или специальными перчатками.
Другой важный элемент — это джойстик, который позволяет управлять различными системами и устройствами на борту космического корабля или станции. Кроме того, для ввода текстовых данных космонавты могут использовать специальные голосовые интерфейсы или ручные устройства ввода — например, устройства, похожие на карандаши или стилусы.
Важно отметить, что на борту космических кораблей и станций космонавты работают в условиях высокой нагрузки и стресса, поэтому устройства для ввода данных должны быть максимально надежными и простыми в использовании. Кроме того, они должны быть специально адаптированы для работы в условиях невесомости и с учетом особенностей работы в космосе.
Windows для кино и домино
А как насчет всех остальных ноутбуков на станции?
Изначально предполагалось, что космическая станция не должна иметь никаких коммерческих ноутбуков. Вместо этого у космонавтов должны были быть «многоцелевые консоли приложений», запрограммированные в Ada для устойчивой связи с центральными системами управления МКС.
Но это не сработало по ряду причин. Одна из которых: космонавты тоже люди ;)
Для работы космонавты используют компьютерные системы на базе Linux. Ноутбуки с Windows им обеспечивают общую поддержку, выполняя такие задачи, как планирование и контроль различных процедур, запуск офисного программного обеспечения и осуществление связи с домом по электронной почте и даже в режиме видеочата.
ПК на Windows также используются космонавтами для развлечений: воспроизведения музыки и любимых фильмов.
Какие модели ноутбуков «любят» космонавты?
На МКС используется несколько моделей ноутбуков для выполнения различных задач. Например, на МКС используются ноутбуки Lenovo ThinkPad T61p и Lenovo ThinkPad T61, которые были запущены на станцию еще в 2007 году.
Однако в последние годы на МКС начали использовать более современные модели ноутбуков. В 2018 году на МКС были доставлены ноутбуки HP ZBook 15. Это более мощные по своим характеристикам компьютеры, способные обрабатывать большее количество данных.
Важно отметить, что любое оборудование, используемое на МКС, проходит строгий отбор и тестирование, чтобы убедиться в его надежности и способности работать в условиях космического пространства.
Кроме того, все устройства должны соответствовать спецификациям и требованиям, установленным NASA, Роскосмосом и другими космическими агентствами, чтобы гарантировать безопасность и надежность работы на МКС.
Можно взять с собой в космос домашний ноут?
Обычно космонавты не берут с собой личные ноутбуки на МКС. Вместо этого, они используют компьютеры и другое оборудование, которое поставляется на станцию как часть общей инфраструктуры.
Это связано с тем, что все оборудование, которое используется на МКС, должно пройти строгую проверку безопасности и соответствовать определенным техническим требованиям. Кроме того, на станции используются специальные программы и настройки, которые позволяют обеспечить безопасную и эффективную работу в условиях невесомости и космической радиации.
Также следует отметить, что с МКС работает команда специалистов, которые обеспечивают поддержку и техническую помощь космонавтам в случае проблем с оборудованием или программным обеспечением. Поэтому наличие личных ноутбуков не является необходимым для работы на МКС.
А ещё это лишний груз для космического корабля, доставляющего необходимые вещи с Земли на станцию.
