说人话就是:有人给一台上百万公里外的"电脑"远程装了套新系统,还得重启两遍,关键是你永远没法亲手碰到它。
这不就是地狱难度的IT运维吗?欧洲空间局(ESA)的Hera任务控制团队刚刚就做成了这件事。他们面对的不是卡顿的办公室电脑,而是一台正以每秒超过十二公里的速度在深空中飞行的航天器。目前它离地球大约1.4亿公里,正朝着小行星Dimorphos飞去,那颗小行星围绕着一颗更大的Didymos运行。
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你可能会想,不就是远程传个文件吗?没那么简单。团队发过去的任何指令,都得通过一台直径三十五米的巨型天线,极其精准地对准天空中那一小片区域,然后把信号打出去。就算信号以光速跑,也需要将近八分钟才能到达航天器,然后航天器再花八分钟把回复传回来。将近十六分钟的来回延迟,一旦中间出什么岔子,没人能冲过去插根网线抢救一下。
上传完新软件之后,团队面临的步骤更让人手心出汗:他们要把整台航天器重启,而且不是一次,是两次。Hera的机载计算机同时跑着两套并行的处理流程,互为冗余备份,所以每一条流程都得单独小心翼翼地重启并评估。由七名核心成员组成的团队坐在控制室里,准备好了面对一种可能:航天器在规定时间内干脆就不回信了。结果倒是让所有人松了口气,两次重启都完全按照计划顺利完成。
你肯定好奇,为什么不在地面上就装好最终版软件再发射?这里面有个时间差的问题。Hera任务必须在2024年10月离开地球,这样才能在第二年春天利用一次飞越火星的机会借力加速,如果错过那个窗口,整个旅程就要多耗上好几年。所以团队的决定不是推迟发射,而是边飞边补作业,利用漫长的巡航阶段,一段一段地把软件追上来。
当然,没人敢不排练就直接拿真家伙上手。在把哪怕一条指令发给真正在太空里的那台航天器之前,这套软件已经在德国不来梅的主承包商OHB那里,用一台Hera的全功能复制品反复测试了一年半,跨越了五十个独立的地面测试日。工程师们把这台复制品直接叫作"工作台"(the Bench),把Hera到达目标后需要展现的每一种自主行为都演练过了,包括它明年年初释放两颗小型立方体卫星CubeSats之后该如何跟它们通信。
说到目标,那颗叫Dimorphos的小行星已经是创造过历史的角色了。它是太阳系里第一个被人类用行动故意改变了轨道的东西,2022年9月,NASA的DART航天器直接撞了上去。那次撞击的亮度高到能被地面望远镜看到,但它到底对这颗小行星的近距离样貌造成了什么改变,还有待Hera靠近之后给出更清晰的答案。
这套被人称为"远程装机"的操作,本质上是一种对深空探测器可维护性的证明。一台你永远无法亲手碰到的机器,在穿过漫长信号延迟和绝对孤立的真空时,仍然能够被升级、被重启、被赋予新的任务能力。它既依赖地面上的冗余演练,也依赖航天器自身计算机架构里的双向保险。
按照计划,Hera明年释放出随身携带的那两颗CubeSats之后,就会正式靠近这对小行星组合。它所装载的自主行为很多都写在这版新上传的软件里,而团队手里还捏着一个让他们偷着乐的底气:连从二十四张软盘重装Windows的日子都熬过来了,现在隔着上亿公里给航天器做系统更新,好像也不是那么让人绝望了。
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