欧洲航天局(ESA)正在开发一种特别辐射强化的计算机来控制其赫拉深空探测器的任务,以观察小行星撞击和偏转评估的影响(AIDA)使命。计划于2023年10月发射,赫拉将由一台自主计算机控制,该计算机可在离地球4.9亿公里(3.04亿英里)的行星际空间放射性环境中运行,为期四年。

航天器计算机已经远远超过了指导阿波罗任务的计算机。然而,能够使复杂的机器人深空探测器成为可能的越来越小的微电子技术的进步也使他们的计算机越来越容易受到辐射危害和编写不良的代码行的影响。

在比利时QinetiQSpace的监督下开发,赫拉太空船的计算机设计为在距离地球数亿英里的地方运行,并且最少有来自任务控制的监督,处于敌对状态为了实现这一点,需要硬化的架构,仔细选择组件,以及可以解决因带电粒子层叠在屏蔽层中而确定会发生的损坏的软件-这些可能会损坏计算机的内存,或者导致微电路中的一系列短路。

“我们的计算机使用闪存-与您自己的笔记本电脑或智能手机相同-但我们会进行严格的辐射测试,以确保我们使用的批次符合必要的性能标准,“QinetiQSpace的PeterHolsters说。“管理问题的下一个层面是在软件方面,快速检测错误并检查内存管理,包括识别和解决内存中”坏块“的能力。”

Hera计算机设计的另一个方面是它必须既自动又高度可靠​​,同时尽可能少地使用电源。由于Hera将超越火星轨道,其太阳能电池板不会像在地球附近,所以它必须是经济的。它还必须以最小的风险进入安全模式或在关键时刻重新启动。

“在地球轨道上,任务的计算机进入安全模式并不重要-卫星本身不会去任何地方,有时间重新配置它,“Holsters说。“但是在深空中,大型小行星旋转,任何从失败中恢复的过程都必须尽快自动完成。

”这意味着最大的冗余以及从故障元件到备份的快速切换时间。我们实际上从另一个公司项目中获得了这种热冗余的良好经验:根据国际泊位和对接机制标准开发一种安全关键的对接机制,该标准用于在一端和国际空间之间建立有人驾驶和无人驾驶的航天器之间的连接。站点或将来的月球网关站点。

“我们的Hera基准是任何计算机故障的重新配置应该非常快,大约10到20秒。另一种设计战略是故意不具备中央车载计算机的所有功能。在赫拉,图像处理-可能用于自动航天器导航-将由罗马尼亚GMV开发的专用单元执行。“

Hera计算机采用双核LEON-3处理器,该处理器基于为Proba-2,Proba-V和Proba-开发的高级数据和电源管理系统(ADPMS)。3英里NI-卫星。这已经有15年的成功飞行时间,也将用于Altius臭氧监测任务。目前用于Hera的那个目前处于测试的工程模型阶段。

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