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Hardware

SpaceX para el Falcon 9 usa Linux y procesadores x86 en tres ordenadores redundantes

Hace unos días todos nos maravillamos con el despegue del Falcon 9 de SpaceX que impulsó la cápsula Crew Dragon con dos astronautas de la NASA. Recientemente también se ha dado a conocer datos del software y el hardware usado para el cohete por parte de SpaceX. Mediante esto y datos de los empleados se ha sabido que el Falcon 9 usa Linux simplificado y procesadores x86.

Parece que el cohete más puntero del mundo en la actualidad se basa en una distribución de Linux específica bastante reducida. Además, para ser ejecutado y controlar todos los sistemas y sensores se utilizan tres ordenadores duplicados basados en procesadores x86 de doble núcleo. Lo cual son datos realmente interesantes.

AMD Ryzen 5 3600 - Procesador con disipador de calor Wraith Stealth (35 MB, 6 núcleos, velocidad de 4.2 GHz, 65 W)
  • TDP/TDP predeterminado: 65W
  • Numero de núcleos de cpu: 6
  • Reloj de aumento máx.: Hasta 4.2GHz
  • Solución térmica (MPK): Wraith Stealth
  • Versión de PCI Express: PCIe 4.0 x16

SpaceX en el Falcon 9 usa Linux y procesadores x86

Estos procesadores no llevan elementos dedicados o especiales, serían chips bastante corrientes. Además, no disponen de protecciones especiales contra la radiación, ya que la primera etapa del Falcon 9 apenas está en el espacio exterior. La redundancia de los sistemas sería más que suficiente y permite ahorrar muchos costes.

Desgraciadamente no se ha revelado concretamente que procesador están usando. La esta ISS utiliza el procesador Intel 80386SX 20MHz con multiplexor y demultiplexor para el control de la misma. Adicionalmente para el trabajo diario se utilizan portátiles HP ZBook con Debian, Scientific Linux o Windows 10. Los sistemas Linux se usan como terminales remotos para C&C MDM y Windows para ver correos, navegar y entretenimiento.

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Respecto al software para el control de vuelo del Falcon 9, se habría escrito en C/C++, un lenguaje que domina Elon Musk. Dicho software se ejecuta en paralelo en los tres ordenadores instalados. Tres ordenadores redundantes para dar confiabilidad a las múltiples copias de seguridad. Cada resultado de cada ordenador se compara con el de los otros sistemas y si coinciden, el comando es validado y ejecutado.

Software diseñado a medida

Todo el software específico para los sistemas de abordo, un simulador de cohetes, herramientas de diagnóstico del control de vuelo, el software de comunicación y hasta el software de análisis de los vuelos ha sido desarrollado por 35 ingenieros. El software y el equipo de control de vuelo ha sido testado en un simulador antes del lanzamiento. Dentro de las simulaciones se han probado varias condiciones de velo y situaciones de emergencia.

La cápsula Crew Dragon hace uso de un software de vuelo basado en Linux y C++. La interfaz gráfica usada para los astronautas es un JavaScritp basado en Chromium. Todo se gestiona mediante una pantalla táctil, pero en caso de fallo, existe un teclado que permite controlar la nave.

¿Por qué tres procesadores? Esto se debe a que, como se explicó en StackExchange Space Exploration, SpaceX usa un sistema Actor-Judge para brindar seguridad mediante la redundancia. En este sistema, cada vez que se toma una decisión, se compara con los resultados de los otros núcleos. Si hay algún desacuerdo, la decisión se descarta y el proceso se reinicia. Es solo cuando cada procesador obtiene la misma respuesta que se envía un comando a los microcontroladores PowerPC.

Estos controladores, que toman las decisiones para los motores de cohetes y las aletas de la red, obtienen tres comandos de cada uno de los procesadores x86. Si las tres cadenas de comandos son idénticas, entonces el microcontrolador ejecuta el comando, pero si una de las tres es incorrecta, el controlador sigue la última instrucción correcta anterior. Si las cosas salen completamente mal, el Falcon 9 ignora los comandos del chip que falla.

Indica ZDNet

Roberto Solé

Técnico en sistemas de generación de energía sustentables e instalador de sistema de distribución de energía en vivienda. Trabajo delante de un PC, en mi tiempo libre estoy delante de un PC y cuando salgo de casa estoy pegado a la pantalla de mí smartphone. Cada mañana cuando me levanto cruzo el Stargate para hacerme un café y empezar a ver vídeos de YouTube mientras hago ver que escribo aquí. Una vez vi un dragón... ¿o era un Dragonite?

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