El próximo rover lunar de la NASA ejecutará software de código abierto

Pero la industria espacial está surgiendo, en gran parte porque existe una demanda de mayor acceso al espacio. Y eso significa el uso de tecnologías que son menos costosas y más accesibles, incluido el software.

Incluso para grupos más grandes como la NASA, donde el dinero no es un problema, el enfoque de código abierto puede terminar conduciendo a un software más sólido. “Yo diría que el software de vuelo en este momento es bastante mediocre en el espacio”, dice Dylan Taylor, presidente y director ejecutivo de Voyager Space Holdings. (Caso en cuestión: la falla del vuelo de prueba Starliner de Boeing en 2019, que se debió a fallas de software). Si es de código abierto, los científicos más inteligentes aún pueden aprovechar la experiencia y los comentarios de una comunidad más grande si se encuentra con problemas, tal como lo hacen los desarrolladores aficionados. .

Básicamente, si es lo suficientemente bueno para la NASA, presumiblemente debería ser lo suficientemente bueno para cualquier otra persona que intente operar un robot fuera de este planeta. Con un número cada vez mayor de nuevas empresas y nuevas agencias nacionales en todo el mundo que buscan lanzar sus propios satélites y sondas al espacio mientras mantienen bajos los costos, el software de robótica más barato que puede manejar con confianza algo tan riesgoso como una misión espacial es una gran ayuda.

El software de código abierto también puede ayudar a que el acceso al espacio sea más económico porque conduce a estándares que todos pueden adoptar y con los que todos pueden trabajar. Puede eliminar los altos costos asociados con la codificación especializada. Los marcos de código abierto también suelen ser algo con lo que los nuevos ingenieros ya han trabajado. “Si podemos aprovechar eso y aumentar esta canalización de lo que han aprendido en la escuela a lo que usan en las misiones de vuelo, eso acorta la curva de aprendizaje”, dice Terry Fong, director del Grupo de Robótica Inteligente en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Mountain View, California, y subdirector de la misión VIPER. “Hace que las cosas sean más rápidas para nosotros tomar los avances del mundo de la investigación y ponerlo en marcha”.

La NASA ha estado utilizando software de código abierto en muchos proyectos de I + D durante aproximadamente 10 a 15 años; la agencia mantiene una muy extenso catalogo del código de fuente abierta que ha utilizado. Pero el papel de esta tecnología en los robots reales enviados al espacio es todavía incipiente. Un sistema que la agencia ha probado es el Robot Operating System, una colección de marcos de software de código abierto mantenidos y actualizados por la organización sin fines de lucro Open Robotics, también con sede en Mountain View. ROS ya se utiliza en Robonaut 2, el robot humanoide que ha ayudado en la investigación de la Estación Espacial Internacional, así como en el autónomo Robots astrobee zumbando alrededor de la ISS para ayudar a los astronautas a realizar las tareas diarias.

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El robot Astrobee de la Estación Espacial Internacional funciona con ROS.

NASA

ROS se ejecutará y facilitará tareas críticas para algo llamado “control de vuelo en tierra”. VIPER será conducido por personal de la NASA que operará cosas desde la Tierra. El control de vuelo en tierra tomará los datos recopilados por VIPER para construir mapas en tiempo real y representaciones del entorno en la luna que los conductores del rover pueden usar para navegar de manera segura. Otras partes del software del rover también tienen raíces de código abierto: las funciones básicas como la telemetría y la gestión de la memoria son manejadas a bordo por un programa llamado sistema de vuelo central (cFS)

, desarrollado por la propia NASA y disponible gratis en GitHub. Las operaciones de la misión de VIPER fuera del propio rover son manejadas por Abrir MCT, también creado por la NASA.

En comparación con Marte, el entorno lunar es muy difícil de emular físicamente en la Tierra, lo que significa que probar los componentes de hardware y software de un rover no es fácil. Para esta misión, dice Fong, tenía más sentido apoyarse en simulaciones digitales que pudieran probar muchos de los componentes del rover, y eso incluía el software de código abierto.

Otra razón por la que la misión se presta al uso de software de código abierto es que la luna está lo suficientemente cerca para el control casi en tiempo real del rover, lo que significa que parte del software no necesita estar en el rover y puede ejecutarse. en la Tierra en su lugar.

“Decidimos dividir el cerebro del robot entre la Luna y la Tierra”, dice Fong. “Y tan pronto como hicimos eso, se abrió la posibilidad de que podamos usar software que no esté limitado por la radiación, el vuelo duro, la computación, sino que, en su lugar, solo podemos usar computadoras de escritorio comerciales comerciales listas para usar. Entonces podemos hacer uso de cosas como ROS en el suelo, algo que usa tanta gente con tanta regularidad. No tenemos que depender únicamente del software personalizado “.

VIPER no se ejecuta en un software 100% de código abierto; su sistema de vuelo a bordo, por ejemplo, utiliza un software propietario extremadamente confiable. Pero es fácil ver que las misiones futuras adopten y amplíen lo que ejecutará VIPER. “Sospecho que tal vez el próximo rover de la NASA ejecutará Linux”, dice Fong.

Nunca será posible utilizar software de código abierto en todos los casos. Las preocupaciones de seguridad podrían ser un problema y podrían hacer que algunas partes se apeguen por completo a la tecnología patentada (aunque una ventaja de las plataformas de código abierto es que los desarrolladores a menudo son muy públicos sobre cómo encontrar fallas y proponer parches). Y Fong también enfatiza que algunas misiones siempre serán demasiado especializadas o avanzadas para depender en gran medida de la tecnología de código abierto.

Aún así, no es solo la NASA la que está recurriendo a la comunidad de código abierto. Blue Origin anunció recientemente una asociación con varios grupos de la NASA para “codificar la inteligencia robótica y la autonomía”. construido a partir de marcos de código abierto (la empresa se negó a proporcionar detalles). Iniciativas más pequeñas como la Fundación Espacio Libre con sede en Grecia, que proporciona hardware y software de código abierto para actividades de pequeños satélites, seguramente atraerá más atención a medida que los vuelos espaciales continúen siendo más baratos. “Hay un efecto dominó allí”, dice Brian Gerkey, director ejecutivo de Open Robotics. “Una vez que una gran organización como la NASA dice públicamente: ‘Dependemos de este software’, otras organizaciones están dispuestas a arriesgarse y hacer el trabajo necesario para que les funcione”.

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