编者注:本文来自微信公众号“ CSDN”(ID:CSDNnews),作者:李磊,授权发布36 rypto。
Linux飞腾而出,成功登陆火星!
在电影《玩具总动员》中,虽然主人公巴斯光年只是一个玩具,但他认为他是遥远星际的领导者,并希望飞入太空并探索宇宙。 他有一个著名的口头禅:《走向无限与超越》(飞向宇宙,浩瀚无)),激发了一代年轻观众。 NASA(美国国家航空航天局)也经常在各种官方报告中引用该句子,以表明其探索空间的决心。
最近,开放源代码领域的Linux操作系统也已成为To infinity和Beyond的成员,并成功登陆美国火星漫游者恒星号火星赤道以北的Jezero陨石坑。 其中,流浪者首次配备了使用Linux系统的直升机-Gizwits。 NASA还已在GitHub(https://github.com/nasa/fprime)开放源代码上实现了直升机的Linux飞行控制系统。
今天,我们将探讨“毅力”和“智慧”的故事以及它们背后的Linux技术。
机智在稀薄的空气中起飞
2021年2月19日,耗资27亿美元的火星漫游者毅力以每小时19,312公里的速度撞击火星大气层。 仅七分钟后,美国宇航局就将最新的火星探测器安全降落在火星表面。
除了火星车本身外,毅力还拥有一个重达1吨的移动实验室和一艘1.8千克无人驾驶直升机Ingenuity。
如果进展顺利,WIT将成为有史以来第一架在地球以外的星球上飞行的直升机。 在距地球2亿公里的火星上,没有人可以使用遥控器进行控制。 这是由JPL(美国宇航局喷气推进实验室)设计的自动系统,并装有Linux开源系统和F Prime飞行软件框架。 飞机。
实际上,直升飞机在火星上起飞并不容易。 火星的重力仅是地球重力的三分之一,但火星表面的空气密度仅为地球重力的1%。 稀薄的空气使直升机难以获得足够的升力。 因此,机智必须非常轻,转子叶片必须更大,并且转速必须非常快。 经过复杂的设计,机智的工程师终于完成了这一巨大的挑战。
与毅力不同,维特直升机的任务是寻找火星上古老的生命迹象,收集火星岩石和土壤的样本,然后将毅力探测器带回地球。 这也证明了可以使用现成的商业广告(COTS)硬件,而开源软件则可以在火星上执行任务。
使用相同的处理器Snapdragon 801对“机智号”-小米4背后的硬件进行神秘化处理
面对这样的实际应用,JPL飞行软件工程师Timothy Canham在接受IEEE Spectrum采访时说,他还透露,Gwit直升机使用的处理器是熟悉的芯片-Qualcomm Snapdragon 801。
这是2014年的商用芯片。 您可能会认为它太旧且太慢,但是它比Perseverance的处理器要快得多。 这是因为NASA使用的CPU和芯片必须符合HPSC(高性能航空航天计算辐射)标准。 这些专门定制的处理器需要多年的设计和测试才能获得太空飞行认证。
Canham解释说:“我们实际上是从SparkFun订购零件。这是商业硬件,但是我们将对其进行测试,如果工作良好,我们将使用它。”
开源软件Linux飞向火星
关于机智直升机的软件部分,坎纳姆透露:
这是我们第一次在火星探测任务中使用运行Linux的设备。 该软件框架是由JPL专门为CubeSats系统和仪器开发的。 几年前我们打开了它。 每个人都可以获得与Mars Helicopter相同的飞行软件框架,并将其用于自己的项目中。
这是开源的胜利。 将来,我们将开发一个开源操作系统和一个开源飞行软件框架,并发布一些飞行部件。 如果您想自己做,则直接购买并组装。
Canham提到的开源软件是F Prime。 它是一个组件驱动的框架,可用于快速开发和部署航空航天及其他嵌入式软件应用程序。 F Prime已成功多次部署在多个空间应用程序上。 它是量身定制的,但不仅限于小型航空航天系统,例如CubeSat,SmallSats和现在的自动飞行直升机。
NASA已经在国际空间站(ISS)上使用Linux多年。 Linux还是超级计算机的统治者。 道路始于NASA戈达德太空飞行中心(GSFC)的第一台Beowulf超级计算机。
与Giz一样,第一个Beowulf集群是使用COTS设备构建的。 它使用16个Intel 486DX处理器和10Mbps以太网来构建,而总线的价格仅为几千美元。 尽管其速度仅为个位数千兆位,但Beowulf证明了可以在大笔预算和Linux下构建超级计算机。 现在,Gizwits再次证明,具有兼容硬件的Linux开源软件仍然可以带来很多好处。
作为回应,芬兰安全公司F-Secure的首席研究员@mikko表示:“火星已经成为第二个运行Linux的计算机数量超过Windows的计算机。”
同时,网友们也展开了热烈的讨论:
电动汽车在火星上的市场份额为100%
火星已成为完全由机器人居住的星球
写在最后
最后,值得注意的是,在恒心火星漫游者车上还附有纪念牌,以纪念COVID-19医务人员。 在纪念版的三个硅片上刻有1,090万人的名字,并使用了莫尔斯电报。 该代码说“一起探索”(一起探索)。
中国的第一个自行研制的火星探测器天文1号于2020年7月23日成功发射升空。本月到达火星,该探测器执行了近火捕获和制动任务。 天文一号计划选择今年5月至6月登陆火星的机会,并进行巡逻探索,这是中国自主行星探索的第一步。
超越无限,一起探索。 对于每个努力的人。
参考链接:
https://www.zdnet.com/article/to-infinity-and-beyond-linux-and-open-source-goes-to-mars/
Breaking: Mars becomes the second planet that has more computers running Linux than Windows. pic.twitter.com/bsx0HukK9P
— @mikko (@mikko) February 19, 2021