Vraag:
Waarom zijn de datasystemen van ruimtevaartuigen bij de lancering verouderd?
GreenMatt
2013-07-17 18:49:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je zou kunnen denken dat ruimtevaartuigen zich op het snijvlak van technologie bevinden. Als we echter de details van ruimtevaartuigen bekijken, lijkt het erop dat hun computersystemen vaak erg achterlopen op de tijd. De Curiosity-rover werd bijvoorbeeld gelanceerd in 2011, toen laptopsystemen voor consumenten in GHz werkten en GB's geheugen hadden. De CPU van Curiosity werkt op 132 MHz en het systeem heeft slechts 256 MB RAM (bron: http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_embedded_computer_systems_on_board_the_Mars_rovers). Ik realiseer me dat er enige vertraging kan zijn bij het verkrijgen van de onderdelen voor het ruimtevaartuig voordat het is gebouwd en uiteindelijk gelanceerd, maar dit lijkt extreem. Waarom hebben ruimtevaartuigen niet meer up-to-date datasystemen?

niet cutting edge! = verouderd.
@Chad: Klopt, maar een 8-bits processor is oud wanneer 32-bits processors de commerciële standaard zijn voor desktopsystemen.
@GreenMatt The Curiosity (en de MER rovers) gebruikt 32 bit processors
Eigenlijk zijn de meeste desktops (en zelfs veel laptops) nu 64-bits systemen.
@Donald.McLean: Klopt, maar dat was slechts een voorbeeld (waarvan ik enige kennis uit de eerste hand had en dat me verraste toen ik erover hoorde).
@GreenMatt Mijn punt is dat je een duidelijke en specifieke verklaring hebt afgelegd "32-bits processors zijn de commerciële standaard." en ik betwist die verklaring. Ja, het lijkt bizar dat veel ruimtevaartuigen worden gelanceerd met verouderde CPU's. In 1999 verving SM3A de originele Hubble-computer door een 486 (zes volle jaren nadat de Pentium was uitgebracht). Het punt van Chad is echter nog steeds geldig.
@Donald.McLean: Toen het voorbeeld waarnaar ik verwees werd gelanceerd, waren 32-bits processors normaal voor desktopsystemen. Wat het punt van Tsjaad betreft, toen Pentiums de standaardprocessors in desktops waren, beschouwden de meeste mensen 8086's als verouderd; bovendien vroeg ik niet: "Waarom gebruiken ruimtevaartuigen geen geavanceerde datasystemen?"
http://www.nasaspaceflight.com/2013/07/brains-sls-flight-computer-enters-build-phase/ is het verhaal dat ze nu in 2013 beginnen met het bouwen van de vluchtcomputer voor de SLS. Dus alles is geselecteerd voor gebruik. Stel je voor hoe we denken dat het verouderd is wanneer de SLS operationeel wordt. Of een decennium na de operatie.
"Je zou kunnen denken dat ruimtevaartuigen op het snijvlak van technologie staan." Ik ben schuldig aan het verlangen naar meer "Star Wars" -achtige toekomst en minder "2001". Maar niemand hoort je schreeuwen in de ruimte ... Uitstekende vraag +1
Negen antwoorden:
#1
+52
Adam Wuerl
2013-07-19 10:32:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Er zijn een aantal redenen waarom elektronica van ruimtevaartuigen doorgaans een aantal jaren achterblijft bij wat commercieel verkrijgbaar is.

Stralingstolerantie

Elektronica is erg gevoelig voor stralingsverschijnselen die terrestrische elektronica grotendeels zijn beschermd tegen door de atmosfeer en het magnetische veld van de aarde. Veel voorkomende faalmechanismen op basis van straling zijn Single-Event Event / Upset (SEE / SEU) - meestal gezien als een omgedraaid bit, latch-up - waarbij een bit vastloopt in een bepaalde toestand en het onderdeel moet worden uitgeschakeld om worden gereset, burn-out - waar een hoogenergetisch deeltje (bijv. proton of neutron) het onderdeel vernietigt, en totale dosis - waar langdurige blootstelling (in plaats van een bizarre gebeurtenis) het onderdeel degradeert. Naarmate chips en circuits voortschrijden en transistors strakker verpakken, neemt de kans op deze gebeurtenissen toe.

Er bestaan ​​verschillende technieken en testmethoden om aan te tonen of elektronische assemblages robuust zijn in stralingsomgevingen in de ruimte, maar deze tests zijn duur. Dus als ze eenmaal zijn gedaan voor een onderdeel, component of assemblage, wordt de handel vaak gemaakt om te leven met minder prestaties en de kosten van opnieuw testen te besparen en het risico van een volledige mislukking van de missie te vermijden.

Betrouwbaarheid

Het is gemakkelijker om onderhoud uit te voeren op een terrestrische computer en de kosten van storingen zijn vaak veel lager dan bij ruimtevaartuigen. Grondsystemen hebben ook niet dezelfde beperkte kracht, omvang en massabudgetten als ruimtesystemen, waardoor de hoeveelheid redundantie die haalbaar is, wordt beperkt. Een oplossing is om onderdelen te blijven gebruiken waarvan is aangetoond dat ze een hoge betrouwbaarheid hebben. Een andere manier om de betrouwbaarheid te vergroten, is door onderdelen te screenen en veel elektronica te testen (bijv. Bakken om kindersterfte te vinden, willekeurige vibratietesten om lanceeromgevingen na te bootsen, schoktesten om pyrotechnische gebeurtenissen na te bootsen, zoals het afwerpen van kuipen en bootsen de ruimte na. Dit testen kost tijd en is duur. Alleen al door de tijdvertraging lopen de meeste ruimtesystemen ten minste één wetcyclus van Moore achter op de nieuwste consumentenonderdelen.

Bouwtijd voor satellieten

zeg maar niets over de avionica, satellieten hebben veel tijd nodig om te bouwen. Zelfs als de computers klaar zijn, moet de rest van het voertuig worden geassembleerd en getest. Voor grote ruimtevaartuigen kan dit jaren duren. Ondertussen wordt de computer er niet jonger op en een (vaak gerechtvaardigde) afkeer van risico's betekent dat bij een upgrade veel van deze tests opnieuw moeten worden uitgevoerd.

Stroomverbruik

Na verloop van tijd helpt de wet van Moore chips om meer te verwerken vermogen en afname van het stroomverbruik, maar over het algemeen verbruiken krachtigere chips meer stroom bij het vergelijken van gelijktijdige onderdelen. Ruimtevaartuigen zijn bijna universeel uitgehongerd, dus er is weinig reden om een ​​meer energie-hongerige chip te gebruiken dan absoluut noodzakelijk is. Alles in een ruimtevaartuig is een afweging: een watt aan vermogen dat wordt gebruikt voor de hoofdvluchtcomputer die ongebruikte cycli vervoert, is een watt die niet kan worden gebruikt voor RF-communicatie, of die stroom levert aan een lading (wanneer die lading dat niet is communicatie), etc.

Papierwerk

Papierwerk en proces kunnen net zo overheersen als alle andere redenen. De lucht- en ruimtevaartindustrie als een historisch hoge toetredingsdrempel. Eens reden is het menselijk kapitaal dat nodig is om ruimtevaartuigen te bouwen en te lanceren, maar even belangrijk is het ruimtegeschiedenis van de software en componenten die erin worden gebruikt. Ruimteomgevingen zijn op verschillende manieren uitdagender dan terrestrische omgevingen en vereisen vaak unieke oplossingen (voor luchtvaartelektronica is afwijzing van warmte zonder convectiekoeling een goed voorbeeld). Lanceeromgevingen zijn hierboven besproken. Kwalificatie van componenten is een echte hardwarematige taak, maar er is een papieren spoor dat deze analyse ondersteunt en het vertrouwen geeft aan de klanten van een ruimtevaartuigbouwer en de aanbieder van de lancering dat het voertuig veilig zal zijn tijdens het opstijgen en dat het zal werken in ruimte. Dit wordt bewezen door een combinatie van testen en analyse en demonstratie, maar de meeste mensen die erom geven, zijn niet rechtstreeks getuige van deze activiteiten en houden er niet rechtstreeks toezicht op, dus vertrouwen ze op uitstekend papierwerk om dat vertrouwen te wekken. Als je eenmaal de moeite hebt genomen om een ​​buy-in voor widget X te krijgen, is de inspanning die gepaard gaat met het verkrijgen van een Δ buy-in voor widget Y of zelfs X + moeilijker te rechtvaardigen als het oudere gedeelte nog steeds werkt. Lucht- en ruimtevaartleveranciers (hoofdaannemers en helemaal door de toeleveringsketen) moeten vaak ook beschikken over rigoureuze kwaliteitsprocessen - d.w.z. meer papierwerk en proces. Dit alles vertraagt ​​het tempo van innovatie en verandering in ruil voor voorspelbaarheid.

Vertragingen bij lancering

Als het ruimtevaartuig eenmaal klaar is, moet het worden gelanceerd, en lanceringen kunnen maanden of zelfs jaren slippen.

Ik denk dat je een grote hebt gemist in stroomverbruik. Krachtige chips gebruiken meer stroom.
En misschien wel de grootste reden: PAPIERWERK! Het kost jaren en bergen papierwerk om een ​​bepaald stuk hardware "gekwalificeerd voor de ruimte" te krijgen. Tegen de tijd dat het product geschikt is voor de ruimte, is de gerelateerde consumententechnologie lichtjaren vooruitgegaan ...
Voor wat het waard is, ondanks bovenstaande redenen denk ik dat er een paradigmaverschuiving komt, juist omdat de vooruitgang in de avionica kleine ruimtevaartuigen krachtiger en betaalbaarder maakt, die vanwege hun omvang en complexiteit goedkoper en sneller te produceren zijn en veel van de problemen verminderen. bovenstaand. Ik heb zelfs een hele post geschreven over [Agile Aerospace] (http://wuerl.calepin.co/agile-aerospace.html).
De oude link is dood en [Agile Aerospace] (https://veridical.net/agile-aerospace.html) is verhuisd.
#2
+33
Undo
2013-07-17 18:59:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Een groot deel ervan is betrouwbaarheid. NASA zou waarschijnlijk een Intel Xeon-chip uit 2012 kunnen plaatsen die waanzinnig veel rekenkracht heeft.

De chip die werd gebruikt , de RAD750, heeft jaren van experimenten en gebruik achter de rug, zoals gebruikt in een verscheidenheid aan ruimtevaartuigen, waaronder:

  • Deep Impact-komeet die ruimtevaartuigen achtervolgt, gelanceerd in januari 2005 - de eerste die gebruik de RAD750-computer.
  • XSS 11, kleine experimentele satelliet, gelanceerd op 11 april 2005
  • Mars Reconnaissance Orbiter, gelanceerd op 12 augustus 2005.
  • WorldView- 1 satelliet, gelanceerd op 18 september 2007 - heeft twee RAD750's.
  • Fermi Gamma-ray Space Telescope, voorheen GLAST, gelanceerd op 11 juni 2008
  • Kepler-ruimtetelescoop, gelanceerd in maart 2009 .
  • Lunar Reconnaissance Orbiter, gelanceerd op 18 juni 2009
  • Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) gelanceerd op 14 december 2009
  • Solar Dynamics Observatory, gelanceerd 11 februari 2010
  • Juno ruimtevaartuig, gelanceerd A ugust 5, 2011
  • Curiosity rover, gelanceerd op 26 november 2011

Vanwege het gebruik sinds '05 kan NASA er redelijk zeker van zijn dat de chip heeft gewonnen faalt niet door stralingsproblemen, enz.

Waarom? Nou, ik zou zeggen dat het antwoord van John Besin het redelijk goed samenvatte, en ik zal niet proberen er bovenop te komen:

Ik zou niet denken dat dit het geval helemaal. NASA zou in elk geval hardware (en software) willen gebruiken die gedurende jaren uitgebreid is getest, zowel bij NASA als in de industrie als geheel. Het laatste dat NASA wil, is op een ongelegen moment een bug in het systeem van een ruimtevaartuig vinden , en als je het hebt over apparaten die mogelijk honderdduizenden kilometers door de ruimte moeten reizen, er zijn veel ongelegen momenten .

Henry Spencer (bekend in nieuwsgroepen) heeft opgemerkt dat je voorzichtig onderdelen kunt gebruiken die geen ruimte hebben. Maar die zorg is interessant. Redundantie nodig en de mogelijkheid om snel fouten te herstellen. Dat is moeilijk. (Hij werkte aan een microsat met alleen commerciële onderdelen, zoals ik me herinner).
Ja. Keert terug naar de macht en de complexiteit van het ontwerp; iets krachtigers, maar niet getest, heeft een back-upsysteem nodig voor het geval het faalt, anders heb je gewoon honderden miljoenen dollars verspild aan ruimteafval. Die back-up moet in een oogwenk de volledige controle over het vaartuig kunnen overnemen, dus het moet goed geïntegreerd zijn, en dat kan andere zwakke punten in het ontwerp creëren, dus * die * moeten overbodig zijn; uiteindelijk stop je twee computers in één ruimtevaartuig, elk ingeschakeld, maar de een kijkt gewoon naar de ander, en dat is een luxe gezien de aandrijfsystemen van de meeste ruimtevaartuigen.
#3
+29
John Bensin
2013-07-17 18:59:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je zou kunnen denken dat ruimtevaartuigen op het snijvlak van technologie staan.

Ik zou niet denken dat dit helemaal het geval zou zijn. NASA zou in ieder geval hardware (en software) willen gebruiken die uitgebreid is getest gedurende jaren van gebruik, zowel bij NASA als in de industrie als geheel. Het laatste dat NASA wil, is op een ongelegen moment een bug in het systeem van een ruimtevaartuig vinden, en als je het hebt over apparaten die mogelijk honderdduizenden kilometers door de ruimte moeten reizen, zijn er veel ongelegen momenten.

Misschien vindt u deze vraag op Programmers.SE ook interessant; het richt zich op de programmeertalen, hardware, enz. die worden gebruikt om de Mars Curiousity-rover te bouwen.

Ik stel me ook voor dat de hardware met lagere specificaties die NASA gebruikt, lagere stroomvereisten heeft dan geavanceerde, krachtige hardware . Als de rover bijvoorbeeld geen snellere processor nodig heeft om te werken, waarom zou u dan ruimte en gewicht verspillen door een dergelijke processor van stroom te voorzien als een lagere specificatie volstaat?

NASA (en de meeste andere ruimtevaartorganisaties) hebben een classificatiesysteem - het TRL (Technology Readiness Level), om dingen te rangschikken die algemeen bekend zijn en die getest zijn op vluchten versus experimentele technologie. Als je een missie bouwt rond te veel onbewezen technologie, loop je het risico op vertragingen, kostenoverschrijdingen, etc.
Honderdduizenden kilometers? Dat brengt je naar de maan, geef of neem. Maak dat eerder honderden * miljoenen * mijlen; dat brengt je tenminste naar Mars.
#4
+9
PearsonArtPhoto
2013-07-18 22:59:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Een andere belangrijke reden is dat het simpelweg niet nodig is om iets krachtigers te doen. Er zijn veel toepassingen op aarde waarbij betrouwbaarheid belangrijker is dan snelheid. Zo bevat een automaat een simpele computer. Je wilt niet dat dat crasht en je geld afpakt.

De overgrote meerderheid van de verwerking die tegenwoordig door computers wordt gebruikt, bevindt zich in de grafische interface. Aangezien er geen satelliet is met een grafische interface, maakt het niet zoveel uit.

Het doel van de computer van een satelliet is om de satelliet in leven te houden, in de goede richting te wijzen, te beheren stroom en verzamel gegevens voor gebruik op de grond. Ze hoeven dus geen gigahertz-processors te hebben, ze hoeven alleen een datapijp te zijn. Ze moeten dit met een hoge mate van precisie doen. Je kunt niet op de aan / uit-knop van een ruimtevaartuig drukken, je hebt de systemen nodig om te allen tijde foutloos te werken.

Computers worden regelmatig gebruikt op het ISS door de astronauten, maar deze worden gedaan voor niet- kritische systemen. Pas wanneer de computer de gegevens aanzienlijk moet verwerken, is de snelheid van belang, en op wat compressie na, gebeurt het meeste nog steeds op aarde. Bovendien hebben de meeste van de met afbeeldingen beladen systemen op de markt aangepaste chips aan boord die helpen bij het sneller verwerken van de afbeeldingen, waardoor er minder werk aan de hoofdprocessor hoeft te worden gedaan.

Naast compressie kan digitale signaalverwerking profiteren van aanzienlijke verwerkingskracht. Dit kan worden gedaan op gespecialiseerde hardware, maar het kan nog steeds gelden als onderdeel van de "computer".
Toepassingen voor meer verwerkingskracht en geheugen kunnen gemakkelijk worden gevonden, zelfs als GUI's geen probleem zijn. Datacompressie, verbeterde afhandeling van onverwachte omstandigheden, etc.
Evenals camera's en computervisie.
#5
+4
user39
2013-07-18 00:19:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Er is een anime genaamd " Rocket Girls" waarin de hoofdpersoon dezelfde vraag stelde. Het antwoord dat ze kreeg was dat ze alleen klassieke technologie gebruiken; technologie die in de loop van de tijd een succesvolle reputatie heeft opgebouwd. Dit geldt ook voor de geneeskunde en de algemene luchtvaart. Dit geldt in feite voor de meeste takken van engineering, het is voornamelijk software-engineering die de "nieuwste" dingen blijft gebruiken.

Bovendien is CMOS gevoeliger voor straling dan TTL, dus als je Radiation Hardening doet, is het misschien beter om een ​​langzame 100 MHz TTL-chip te hebben dan een snelle 3,4 Ghz CMOS-chip.

RAD 750 is gebouwd met CMOS-technologie ...
#6
+3
Erik
2013-07-19 07:39:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Een paar dingen die ik hier al aan de goede antwoorden zou kunnen toevoegen:

  • Tijdsbestek voor selectie. De beslissing welke hardware moet worden gebruikt voor een voertuig, wordt genomen lang voordat (jaren?) Het voertuig wordt gelanceerd. Bij de lancering is het dus waarschijnlijk verouderd.
  • Stralingsharden. Vaak richten deze vergelijkingen zich op een of twee specificaties die interessant zijn voor terrestrisch gebruik: CPU-kloksnelheid en RAM bijvoorbeeld. Hoewel deze belangrijk zijn, is fouttolerantie in een uitgestraalde omgeving belangrijker tijdens het vliegen op Jupiter dan tijdens het spelen van Doom. Deze tolerantie zorgt voor een afweging die de andere specificaties niet helpt.
#7
+2
aramis
2013-07-21 05:14:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink
  • Selectietijd : ruimtevaartuigen worden jaren vóór de lancering ontworpen en gebouwd. De geselecteerde processor tijdens de bouwtijd, zelfs als deze van topklasse is, zal door de lanceringstijd overschaduwd zijn.
  • Trillingstolerantie : de lancering van ruimtevaartuigen vereist trillingsbestendige computersystemen; veel nieuwere processors zijn bij het ontwerp nog niet beoordeeld.
  • Stralingsweerstand : kleinere circuits zijn meer onderhevig aan door straling veroorzaakte fouten dan grotere circuits. de meeste meer geavanceerde processors gebruiken kleinere schakelingen om de energiekosten, thermische belastingen en bedrijfscyclustijden te verminderen.
  • Prijs : oudere processors kunnen voor veel minder worden gekocht dan de huidige geavanceerde processors; prijzen dalen merkbaar zodra patenten verlopen.
  • gebrek aan behoefte : niet alle satellieten hebben zeer robuuste verwerkingsoplossingen nodig.
    De hele Apollo-missie werd uitgevoerd met een verwerkingskracht gelijk aan een paar high-end linux-werkstations ... dit omvat de mainframes op JSC en Cape Kenedy. De boordcomputer van Apollo was ongeveer even krachtig als veel digitale horloges. (80kB totaal geheugen; dat is 37kB woorden van elk 2B voor ROM, plus 2K woorden RAM.) Het draaide op 1 MHz, vrij snel voor zijn tijd. Ik heb rekenmachines voor $ 20 gekocht met betere specificaties dan de AGC.
    De taken van de meeste satellieten kunnen betrouwbaar worden uitgevoerd met oudere processors zonder compromis over de missie.
Prijs? Binnen de totale kosten van de meeste ruimtevaartuigen is de prijs van de processor (s) onbeduidend. Zoals ik op een ander antwoord opmerkte, was er altijd wel een toepassing te vinden voor extra verwerkingskracht en geheugen.
@GreenMatt Voor sommige projecten, vooral NASA-projecten, moeten dure proof-of-capacity testen worden uitgevoerd; de eerbiedwaardige Zilog Z-80, Intel 8080 en Motorolla 68000 zijn gevestigde microcontrollers voor een verscheidenheid aan toepassingen en hebben vele jaren geleden de missieclassificatie voor trillingen en straling doorstaan. De kosten van het beoordelen van een processor voor een missie, ervan uitgaande dat deze in de eerste plaats de trillings- en stralingstests zou doorstaan, bedragen ongeveer $ 100.000 voor het laatst las ik (en dat was eind jaren negentig), alleen om de destructieve tests uit te voeren. Het gebruik van een reeds beoordeelde processor bespaart testkosten.
De meeste NASA-ruimtevaartuigen kosten in de orde van honderden miljoenen dollars en sommige zijn in de miljarden; $ 100.000 is vrij onbeduidend in zo'n budget.
Je hebt duidelijk nog nooit met Federal bean-counter-types te maken gehad. Ze zullen een programma van $ 50.000 negeren, terwijl ze een wc-bril van $ 30.000 goedkeuren.
Mijn ervaring is niet relevant voor deze discussie, maar hoeveel ervaring uit de eerste hand heb je als je erover begint?
Ik was 3 jaar een federale werknemer (Nationaal Archief) en werkte daarvoor 6 jaar voor een federale subsidieontvanger. VEEL ervaring met federale bonentellers. Bovendien was mijn vader een projectmanager voor de USAF (GM16-niveau) ... Mijn ervaring met NASA is alleen als degene die het volgt, maar de verwerkingskosten zijn in feite genoemd in verschillende projectdocumenten van de afgelopen 15 jaar. Houd in gedachten: een processor van $ 10, wanneer de ruimte wordt beoordeeld, is bijna $ 10.000 ... omdat ze dat kunnen opladen voor degenen waarvan ze garanderen dat ze de lancering overleven.
Het is heel goed mogelijk om als federale werknemer en met federale subsidies te werken zonder te hoeven omgaan met "bean-counter-types". Ik vermoed ook dat je een vooroordeel hebt waardoor je die "bean-counter-typen" ziet die - in mijn ervaring althans - onjuist zijn. Hoewel ik nog nooit een federale werknemer ben geweest, heb ik veel meer aan overheidscontracten gewerkt - meestal NASA-projecten - dan in totaal 9 jaar die u noemt. Ik heb NOOIT een budgetanalist over een ingenieur of wetenschapper heen zien rijden als het ging om cruciale onderdelen; als er een financieel tekort is, proberen ze meestal een manier te vinden om dingen te laten werken.
Ik heb het gedocumenteerd zien staan ​​in archieven van het Army Corps of Engineers. Ik heb het ook herhaaldelijk in de archieven van de US Forest Service gezien. En het onderwijssysteem van het Bureau of Indian Affairs. (Mooi ding over archiefwerk - je mag de records doorzoeken als onderdeel van je werk.) De bonentellers hebben enkele van de stomste dingen uitgekozen om te verwijderen. In elk geval zijn versies van goedkope artikelen met ruimteclassificatie (of zelfs luchtvaartclassificatie), zelfs als ze niet anders zijn, gewoonlijk aanzienlijk duurder dan kant-en-klare niet-vluchtclassificatie.
@GreenMatt Ik werk voor een groot en opmerkelijk bedrijf dat zich bijna uitsluitend bezighoudt met overheidscontracten, waaronder een aantal NASA-projecten, en ik ben het met aramis eens dat kostenkwesties vaak een rol spelen bij kleine problemen met het tellen van bonen in miljardenprojecten. systeem kan een prijskaartje van een miljard dollar hebben, elk systeem is samengesteld uit individuele subsystemen en onderdelen, en elk daarvan heeft een apart budget. Kleine (in vergelijking met het totale miljard) uitgaven vallen niet van de radar.
#8
+2
Anthony X
2013-08-07 04:56:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hetzelfde gebeurt in de luchtvaart als je hebt aangegeven voor ruimtetechnologie. Belangrijke factoren zijn betrouwbaarheid, 'hardheid' en ontwikkelingstijden, maar er zijn andere overwegingen.

Elk levenskritisch systeem moet betrouwbaar zijn, en als je er niet bij kunt komen om het te repareren als het breekt (zoals robotachtige ruimtesondes), betrouwbaarheid wordt ook van het grootste belang. Hoe langer iets bestaat en hoe meer ervaring is opgedaan, hoe meer het kan worden vertrouwd. En hoe complexer een systeem is, hoe moeilijker het kan zijn om te controleren of alle "werkende onderdelen" werken zoals ze zouden moeten. De nieuwste technologieën verleggen altijd grenzen van een of andere vorm en dagen de grenzen van wat er kan worden gedaan uit. Dat kan iets op de rand van een catastrofe plaatsen - geen goede plek om te zijn als er levens op het spel staan. Nieuwere computertechnologie is altijd geavanceerder (complexer) dan wat het vervangt, waardoor verificatie / validatie moeilijker wordt.

Vliegtuigen en raketten werken onder zware omstandigheden; de voertuigen zelf creëren ruwe of misschien extreme omgevingen voor sommige van hun eigen componenten. Het is moeilijk om elektronische componenten en systemen te bouwen die in dergelijke omstandigheden kunnen werken - temperatuur, schokken / trillingen, EMI, straling, enz. Zonder enige uitdaging voor betrouwbaarheid.

Het duurt lang (jaren) voor een nieuw vliegtuig of ruimtesysteem om van het eerste ontwerp tot de "eerste lancering" te komen, en het ontwerp van subsystemen (inclusief die met computers) moet op een bepaald punt in het proces worden bevroren. Computertechnologie beweegt veel sneller, dus de ontwerpen worden bevroren met wat betrouwbaar is (misschien al verouderd), en computertechnologie marcheert verder voordat het vliegtuig of de raket vliegt.

Het is misschien niet echt verstandig ding om het op een andere manier te proberen. Wanneer je leven op het spel staat, is het veel beter om een ​​oud, ruw maar betrouwbaar systeem te hebben dan iets nieuws en hip, maar niet volledig bewezen.

#9
+1
JohnEye
2017-12-07 05:03:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Interessant genoeg geldt dit niet voor alle ruimtevaartuigen. De Flock-satellieten van Planet Labs zijn eigenlijk behoorlijk geavanceerd, zoals vermeld door een van de ontwikkelaars op de The AmpHour-podcast. Het testen van nieuwe satellietontwerpen werd zelfs vertraagd tegen de tijd die nodig was om de satellieten daadwerkelijk te lanceren nadat ze waren vervaardigd.

Ik stel voor om naar de podcast te luisteren, deze aflevering was best interessant.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...