News - Papermoon: Linux космічного класу для ери Нового космічного простору

Токіо — Коли я працював у NASA в 1980‑х роках, кожен супутник і космічний корабель, що виходив на орбіту, запускався з унікальними, ручно написаними, напівприватизованими програмами. Цей підхід був болючим, дорогим і іноді руйнівним, як і з втратою орбітального апарата Mars Climate Orbiter у 1999 році через програмну помилку. Зміни вже назрівали. У своїй промові «Space Grade Linux» на конференції Open Source Summit Japan Рамон Роче, давній розробник робототехніки та генеральний директор Dronecode Foundation, розповів, як Linux та відкритий софт стають базовим за кожен запуск — замінюючи індивідуальні, одноразові програми минулого. Ця зміна назрівала давно. До 2013 року на станцію МКС змінили ноутбуки з Windows на Debian Linux для місійно‑критичної роботи. Сьогодні Falcon 9, основна ракета SpaceX, та Dragon, космічний апарат компанії, також працюють на Linux. Роче також зауважив, що перший літальний апарат на іншій планеті — вертоліт Ingenuity на Марсі — літав на Linux. Навіть розробник нещодавно запустив відкритий Doomon, супутник Європейського космічного агентства (ESA). Проте Роче підкреслив, що однією з речей було бракувати: спільна платформа Linux для космосу, щоб космічні компанії могли припинити «конкурувати за plumbing» та почати ділитися ядром інфраструктури основного ПЗ. Новий виклик Нового Космосу: дешевші запуски, більш складне ПЗ Економічний фон — класичний космічний сюжет: доступ до орбіти став дешевшим, але складність ПЗ та вимоги до безпеки зростають. «Можна запустити супутник за ціною гарного автомобіля», — сказав Роче, відзначаючи, що вартість за кілограм «швидко наближається до менш ніж $100 за кг для виведення корисного навантаження в космос», що підштовхує до більшої кількості запусків, більшої кількості застосувань і навіть «центри даних у космосі». Що не масштабується, на думку Роче, — це спосіб, яким багато місій досі розробляють як індивідуальні, однозначні стекі програмного забезпечення. «Зараз 2025 рік, а ми все ще в фазі, схожій на 1969 рік», де місії є одноразовими та дорогими. Така модель — була доречною, коли запуски коштували мільйони доларів, але тепер не відповідає економіці Нового Космосу. Чому відкритий код — майбутнє космічних місій Суворі реалії космосу — радіаційно‑індуковані «одиначні події», які перезавантажують системи без попередження, затримки зв’язку «за кілька хвилин» і неможливість «SSH туди» для виправлення зламаного супутника — штовхають розробників до більш надійного, добре зрозумілого й спільнотно підтримуваного відкритого коду на заміну приватних стеків. Проблема, як бачить Роче, не в тому, чи Linux — правильна базова лінія для автономних систем, а в тому, як його використовують. Опитування фахівців визначило Yocto як «ясного переможця» серед вбудованих дистрибутивів Linux. Проте ландшафт залишаєтся фрагментованим: «багато команд будують свої версії Linux з нуля» без спільного базового шару, — сказав Роче. «Усі згодні, що Linux — відповідь», — сказав він. «Але ніхто не сходиться щодо того, який саме Linux.» Навчання з відкритого коду у дроновій індустрії Фрагментація, як і у вразливому до розкручення дронів середовищі, зрозуміла Роче, який провів понад decade в екосистемі PX4 і пов’язаних проектах. «Я був там у 2010 році, коли дронова індустрія виглядала дуже схоже. Усі будували свої стеки, ніхто не говорив з іншими», — згадував він, описуючи роки складних зусиль і «кожна компанія винаходила колесо, несумісні протоколи» перед тим, як спільнота вирішила «перестати конкурувати за plumbing і зосередитися на інноваціях.» За його словами, цей зсув дозволив відкритому коду підтримати « більшість комерційних та професійних дронів у світі », від агрономії та інспекцій до картографування, пошуку та порятунку й навіть оборони. Papermoon: запропонований стек Linux космічного рівня Відповідь — Papermoon, запропонований космічний стек Linux. Роче описав його як «open‑source проект і нову основу», побудований навколо Linux як «автоплей, середній шар архітектури», ліцензований за MIT, із Developer Certificate of Origin замість угод на внесок — без зайвого тертя. Мета — багатошаровий стек: - верхній рівень — місійні фреймворки користувацького простору; - середній рівень — керована підтримка борду та інфраструктура керування; - нижній рівень — Yocto/OpenEmbedded як система збірки, що забезпечує відтворювані образи, довгострокове обслуговування та крос‑компіляцію. З боку апаратного забезпечення ранні цілі включають розробницькі плати на базі RISC‑V «на кшталт Raspberry Pi за тією ж ціною», — сказав Роче, поряд із космічними платформами, такими як радіаційно‑стійкий MPSoC Microchip; з безперервною інтеграцією, що вже йде «на кожному коміті» й образи, що завантажуються на реальних платах. «Ось що ви отримуєте», сказав Роче аудиторії, зазначаючи, що команди, які впроваджують Papermoon, «не починають з нуля» — базовий шар, система збірки та «конфігурація з урахуванням безпеки» означають «місяці, які ви не потрібні витрачати на винахід з нуля, якщо ви співпрацюєте з нами.» Створення системи із критичною безпекою: ініціатива ELISA Щоб вирішити питання безпеки та сертифікації, проєкт розвивається всередині ініціативи Enabling Linux in Safety Applications (ELISA) Фонду Linux. Роче відзначив роботу віце‑президента ELISA Кейт Стюарт як приклад того, як Papermoon хоче узгодитися з спільнотою. «Якщо ви будуєте системи з критичною безпекою, що працюють на Linux, немає кращого джерела для навчання, ніж ELISA», — сказав він. «ELISA працює над цією проблемою з 2019 року: як використати Linux в системах, де відмова означає втрату життя.» Рік тому близько 30 людей зустрілись очно в NASA Goddard Space Flight Center (GSFC) — моїй домашній базі, коли я працював у NASA — а ще 40 долучилися дистанційно з понад 20 організацій, агентств та наукових груп, щоб «визначити напрям для цього проекту», що Роче назвав не «лише обговоренням утримання», а справжнім зобов’язанням. Майбутня дорожня карта: від інкубації до нової основи Наступний крок, за його словами, — «вийти з ELISA на інкубацію та сформувати власну основу з нейтральним overhead‑ом, керований членами» за тими ж моделями, які працюють для Linux‑потреб промислового рівня, де засновники «допомагають нам сформувати, чим це стане: управління, дорожня карта та стандарти, які ми встановлюємо.» Пітч Роче розробникам та компаніям із залу був прямолінійним: Ingenuity довела, що Linux має бути в космосі, але наступна місія не повинна починатися з нуля. Позиціював Papermoon як спільну базу та закликав тих, хто будує для космосу і хто впізнає зв’язки з дронами та автомобільною промисловістю, «поговорити з нами» та «допомогти побудувати фундамент для наступної ери космосу».