I així, A primera hora del matí del juliol del passat, van prémer enviar, disparant la correcció del programari des de la seu de Starfish a Seattle fins a una estació terrestre de Noruega fins a la nau espacial a 335 milles sobre la Terra, amb l’esperança que funcionés.
En una generació anterior, els protagonistes de l’Era Espacial eren els astronautes – John Glenn, Neil Armstrong, Alan Shepard – homes d’entrenament militar i portant “Coses correctes”. Avui, són els enginyers de programari i els científics informàtics els que impulsen l’economia espacial des dels seus ordinadors portàtils.
ENGANYAR-SE
Històries resumides per mantenir-se informat ràpidament
Una revolució en la tecnologia dels satèl·lits ha produït naus espacials més petites i amb més capacitat, càpsules que volen elles mateixes i coets autònoms que arriben a l’espai, fan un gir en U i executen aterratges puntuals perquè puguin tornar a volar. Tot i que els enginyers terrestres i els experts informàtics sempre han tingut un paper important en els vols espacials, avui el seu paper és encara més pronunciat a mesura que els canvis de programari es transmeten a les naus espacials tan rutinàriament com Actualitzacions de l’iPhone.
“Els enginyers de programari són essencials”, va dir Abhi Tripathi, director d’operacions de missió del Laboratori de Ciències Espacials de la Universitat de Califòrnia a Berkeley, que també va exercir diversos càrrecs superiors a SpaceX. “La nau espacial d’avui hauria de ser un programari molt bo amb una nau espacial envoltada”.
Quan Tripathi estava a SpaceX, ara el líder reconegut de la indústria espacial comercial, la companyia valorava tant els enginyers de programari que els contractaven contínuament, fins i tot sense vacants formals. “La regla permanent era que sempre hi havia una posició de programari oberta”, va dir Tripathi. “Fins i tot ara, quan estic contractant enginyers júniors, operadors de control de missions o enginyers tèrmics, sempre pregunto: aquesta persona sap codificar?”
A principis d’any, una mica d’enginyeria de programari sobre la marxa va salvar una missió d’aterratge a la lluna. Els enginyers d’una empresa anomenada Intuitive Machines es van adonar que els sensors del seu aterratge lunar mai s’havien activat, el que significa que la seva nau espacial Odysseus volia essencialment a cegues, sense poder explorar el paisatge rocós i muntanyós de la Lluna per trobar un lloc d’aterratge segur.
Durant una sessió informativa amb els periodistes a principis d’any, el CEO Steve Altemus va recordar haver lliurat la notícia a Tim Crain, el seu director de tecnologia i director de missió.
“Vaig dir: ‘Tim, haurem d’aterrar sense telèmetres làser'”, va dir Altemus. “I la seva cara es va posar absolutament blanca, perquè era com un cop de puny a l’estómac que perdríem la missió”.
L’equip va pensar que podrien canviar el sistema de sensors morts amb un instrument desenvolupat per la NASA col·locat a l’exterior de la nau espacial com a experiment per a futurs aterratges. Però amb els sensors principals que no funcionen, es posaria en servei. Canviar una tecnologia tan clau sobre la marxa no va ser fàcil, però.
“Vam començar a mirar què es necessitaria per connectar bàsicament el sistema”, va dir James Blakeslee, arquitecte de programari de l’empresa, en una entrevista. Per guanyar temps, l’equip va decidir fer volar la nau espacial al voltant de la Lluna una vegada més mentre els codificadors provaven la seva actualització de programari en un simulador. “Hem treballat a la rebuig i el desenvolupador que n’estava a càrrec, ho va escriure en una nota Post-it i el va posar a la sala davantera”, va dir Blakeslee.
Normalment, aquesta solució “hauria trigat un mes”, va dir Crain en aquell moment. Les matemàtiques s’haurien verificat mitjançant milers de simulacions, que normalment trobarien errors, obligant els programadors a tornar-ho a provar. En canvi, va dir: “El nostre equip ho va fer bàsicament en una hora i mitja. Va ser una de les millors peces d’enginyeria amb què he tingut l’oportunitat d’estar afiliat”.
La nau espacial va aterrar de costat després d’agafar una de les seves cames, un èxit parcial que va permetre a la companyia reclamar el primer aterratge lunar per part d’una empresa comercial, i el primer dels Estats Units des de l’última de les missions Apol·lo el 1972.
Un drama similar es va jugar el 2019, quan la nau espacial Starliner de Boeing estava en problemes. El sistema informàtic de bord de la nau espacial estava 11 hores de descans, el que significa que estava executant ordres per a una part completament diferent de la missió mentre cremava combustible preciós. Els programadors de programari van poder enviar ordres a la nau espacial, solucionant el problema.
També van poder solucionar altres problemes potencials i en van trobar un. En separar-se de la càpsula de la tripulació abans de tornar a entrar a l’atmosfera terrestre, el mòdul de servei podria provocar una col·lisió, que podria danyar la càpsula. Els enginyers de programari també van poder solucionar-ho.
Mentre la nau espacial estava fent un vol de prova sense ningú a bord i no va atracar a l’Estació Espacial Internacional, va aterrar de manera segura a la Terra. Boeing va llançar una investigació per estudiar el milió de línies de codi de la nau espacial per assegurar-se que no hi havia altres errors.
Potser cap empresa espacial valora més el desenvolupament de programari que SpaceX d’Elon Musk. Els seus propulsors de coets gegants volen de tornada a la Terra, aterrant en vaixells autònoms al mar o pistes d’aterratge a terra. La seva nau espacial Dragon vola cap a l’estació espacial, relegant els astronautes a bord a poc més que passatgers.
Però SpaceX ha tingut la seva part de mossegar-se les ungles que requeria una mica de creativitat d’improvisació. El 2013, una nau espacial Dragon tenia unes quantes vàlvules enganxades mentre s’acostava a l’estació espacial. Així que un programador va enviar una ordre per augmentar la pressió davant de les vàlvules i de sobte alliberar-la, donant la puntada necessària per obrir-les. En aquell moment, Musk el va anomenar “l’equivalent a la nau espacial de la maniobra de Heimlich”.
Com passa sovint, aquesta correcció no va ser el resultat d’escriure codi completament nou des de zero, va dir Tripathi, sinó d’ajustar el codi existent per produir nous resultats. També es va produir després que els enginyers van provar àmpliament el programari abans de transmetre’l a la nau espacial.
Algunes empreses emergents no tenen els recursos per provar completament els seus sistemes abans del llançament i realment planegen fer ajustos durant el vol.
“Moltes empreses tenen una data de llançament fixa a la qual han d’arribar, i si no comencen a generar ingressos, els seus inversors no estaran contents”, va dir Tripathi. “Així que moltes d’aquestes empreses llancen alguna cosa abans d’haver fet tota la quantitat de proves de programari que haurien de fer. Diuen: “Tenim un banc de proves de programari”. Tenim bons programadors. Ho descobrirem sobre la marxa”.
Allà és on Bennett i el seu equip Starfish es van trobar l’estiu passat, amb la seva nau espacial caient. Anomenada Otter Pup, se suposava que la nau espacial s’havia de separar del que es coneix com a “vehicle de transferència orbital” o OTV, una nau espacial separada que actua com un remolcador i la porta a un lloc determinat de l’espai.
Si tot anava bé, el remolcador alliberaria Otter Pup, que tornaria a volar al remolcador i tornaria a unir-se, una demostració que Otter Pup podria connectar-se a satèl·lits a l’espai i moure’ls a diferents òrbites, o fins i tot reparar-los i donar-los servei. per allargar les seves vides.
En canvi, l’OTV va començar a girar i també va deixar anar Otter Pup.
“Literalment va fer una volta sencera cada segon, tot al voltant”, va recordar Bennett en una entrevista. “I algú va dir: ‘Oh, una revolució per segon, això deu ser una errada d’ortografia. Han de significar un grau per segon.’ Va ser com si no, això estava tan lluny de la norma, la gent pensava que era una errada d’ortografia.
Girava, però la nau espacial estava viva.
Per mantenir la nau espacial el més lleugera i senzilla possible, no tenia molts propulsors. Però tenia el que es coneix com a “barres de parell”, que es podria utilitzar per frenar-lo disparant un pols magnètic. El truc seria emetre el pols en els moments adequats mentre la nau espacial girava perquè empenyés contra el camp magnètic de la Terra.
Bennett, que té un doctorat en ciències d’enginyeria aeroespacial i anteriorment va treballar en el coet orbital de Blue Origin, va treballar en alguns càlculs i finalment va trucar a l’enginyer en cap de la companyia. “Seieu amb mi aquí durant mitja hora. Simplement humor’m”, va recordar dient-li al seu company. “Faré unes matemàtiques ràpides i vull que em diguis on he anat malament”.
Però mentre escrivia els seus càlculs en una pissarra blanca, l’enginyer en cap va confirmar les seves matemàtiques.
“Vaca santa”, va dir Bennett. “Crec que podríem aconseguir-ho”.
Van provar el pla amb barres de torsió que tenien a terra, enviant fins a 10 ordres per segon a causa de l’alta taxa de caiguda. Estaven segurs que funcionaria. Però la nau espacial girava tan ràpid que la comunicació amb ella era difícil: només podien enviar 20 línies de codi alhora. Així que van editar laboriosament la seva fórmula en trossos de la mida d’un mossegat i els van fer passar pel simulador.
El 31 de juliol, unes sis setmanes després del llançament, van començar a transmetre el codi. Gairebé immediatament, la nau espacial va començar a frenar. Després de diverses hores d’executar les ordres, finalment es va quedar estable.
L’OTV es va perdre. Però aquest any, Starfish va identificar una altra nau espacial que presentava una oportunitat per a una cita. A l’abril, es va quedar a una mitja milla d’aquest satèl·lit.
Per demostrar aquesta victòria, va fer una foto.
