La NASA sta migliorando un sistema software di volo per aiutare a creare e certificare il software essenziale per il Gateway lunare.

Nell'ambito del programma Artemis, La NASA invierà gli astronauti sulla Luna e stabilirà una presenza lunare sostenuta entro la fine del decennio. Il Gateway fornirà un punto di riferimento per l'esplorazione lunare e consentirà agli astronauti di vivere e lavorare nell'orbita lunare, nonché di ospitare strumenti ed esperimenti scientifici.

Anche se Gateway non sarà abitata ininterrottamente come la Stazione Spaziale Internazionale, ogni sistema a bordo deve essere di alto livello che garantisca la sicurezza degli astronauti. La certificazione di classe A garantisce che tutti i sistemi Gateway soddisfino questi rigorosi requisiti.

NASA, partner del settore, e le agenzie spaziali internazionali stanno lavorando insieme per sviluppare Gateway. Goddard Space Flight Center a Greenbelt, Maryland, sta collaborando con il Johnson Space Center della NASA a Houston per certificare la Classe A il core Flight System (cFS).

Il cFS sarà essenziale per le operazioni quotidiane di Gateway, e fornisce le basi per il software di volo Gateway, compreso il gestore del sistema del veicolo, che gestisce strumenti e sistemi di veicoli spaziali mantenendo le funzioni principali.

Il software di Gateway si basa sull'ambiente di sviluppo dinamico di cFS e su componenti, design adattabile. È flessibile, L'architettura a strati consente agli ingegneri di assemblare rapidamente porzioni significative di un sistema software per nuove missioni. Ciò si traduce in un risparmio di tempo e denaro, poiché i team di missione possono evitare di sviluppare software nuovo di zecca per ogni missione.

Concepito nel 2004, il software cFS open source è stato migliorato sia internamente che grazie ai consigli di sviluppatori indipendenti in tutto il mondo. "Stiamo lavorando per rendere più facile il test, più facile tracciare i requisiti dalle applicazioni di missione, e facile da adattare, " disse Jacob Hageman, team leader per lo sforzo di certificazione in corso per cFS di Gateway. "Il programma Artemis fornisce risorse per aiutarci a migliorare il prodotto, che avvantaggia tutti coloro che lo usano."

Gli sviluppatori di Goddard hanno immaginato un indipendente, framework software riutilizzabile per le attività di routine dei veicoli spaziali, compresa la telemetria, salute e sicurezza, e comando memorizzato. Nel 2008, lanciato il Lunar Reconnaissance Orbiter, operando sul core Flight Executive, una base plug-and-play per quello che sarebbe diventato cFS.

L'architetto del software di volo Goddard Jonathan Wilmot ha lavorato su cFS sin dall'inizio, quando l'idea è nata da un'esigenza di efficienza. "Abbiamo avuto due grandi missioni a Goddard contemporaneamente, l'Osservatorio sulla dinamica solare e la misurazione delle precipitazioni globali, " ha detto. "Non c'era abbastanza personale per fare entrambe le cose in modo indipendente, quindi abbiamo lavorato con il software e i team di missione di Goddard per stabilire una serie di requisiti".

Questo team esperto ha definito il framework software e la suite di applicazioni comuni alle missioni della NASA in modo che le future missioni avrebbero dovuto solo aggiungere le loro funzioni uniche per la missione. Da allora, La NASA ha impiegato cFS in missioni come Lunar Atmosphere e Dust Environment Explorer, la Missione Magnetosferica Multiscala, Interruzione dell'ascesa di Orione—2 Test di volo, e altro ancora.

A luglio 2020, cFS è stato nominato Software of the Year della NASA per la sua combinazione di fornitura di soluzioni "app store", stabilità, e adattabilità. "Una delle grandi cose di cFS è che è in continua evoluzione, " ha detto Hageman. "Lavoriamo su forse due o tre missioni all'anno, ma al di fuori della NASA, la gente lo sta provando, trovare nuovi modi per usarlo e dare suggerimenti per il miglioramento."

Attualmente, il team di sviluppo software Goddard sta certificando il cFS testandolo per assicurarsi che soddisfi i requisiti stabiliti dall'agenzia per Gateway. Dopo aver provato a Goddard, sarà consegnato a Johnson per ulteriori test, possibili modifiche per funzionalità specifiche del gateway, attuazione finale, e certificazioni di valutazione umana.

I primi elementi del Gateway dovrebbero essere lanciati insieme nel 2024 e consentiranno alla NASA un maggiore accesso alla superficie lunare. Il software di volo certificato di Classe A per Gateway garantirà che tutti i sistemi funzionino correttamente e che gli astronauti della NASA abbiano un ambiente sicuro in cui vivere e lavorare.