banner large

Standar USB untuk satelit? Slingshot 1 perlu mengorbit untuk mengujinya – TechCrunch

Comment
X
Share

Menguji satelit baru dan teknologi berbasis ruang angkasa belum pernah mudah tepatnya, tapi itu pasti bisa lebih mudah. Slingshot 1, misi Cubesat 12U yang baru saja diluncurkan melalui Virgin Orbit, adalah upaya untuk membuat dan menguji satelit baru semudah mencolokkan keyboard baru ke komputer Anda.

Untuk mengatakan itu “USB untuk ruang” adalah reduktif … tapi tidak salah. Tim di Aerospace Corporation yang merancang sistem baru membuat perbandingan itu sendiri, mencatat bahwa militer telah melakukan beberapa upaya untuk menciptakan hal ini dengan Space Plug-and-Play Architecture (SPA), yang menjadi Modular Open Network ARCHitecture (MONARCH ), dan Standar Antarmuka Muatan Umum (CoPaIS). Tetapi pendekatan tersebut belum hilang, katakanlah, standar Cubesat telah – yang, omong-omong, Aerospace juga dirintis.

Tujuan Slingshot 1 adalah untuk membuat bus satelit standar yang dapat beradaptasi dan mudah digunakan seperti USB atau ATX, menggunakan standar terbuka tetapi juga memenuhi semua persyaratan yang diperlukan untuk keamanan, daya, dan sebagainya:

[Slingshot] menawarkan lebih banyak kelincahan dan fleksibilitas dalam pengembangan satelit melalui penggunaan antarmuka modular, plug-and-play. Antarmuka ini memanfaatkan sistem sumber terbuka untuk menghindari penguncian kepemilikan yang dapat menghentikan pengembangan, serta antarmuka standar untuk muatan yang tidak memerlukan bus satelit yang disesuaikan. Antarmuka ini mengatur daya, perintah, kontrol, telemetri, dan data misi yang mungkin diperlukan untuk muatan. Tanpa seperangkat standar umum, persyaratan bus muatan-ke-satelit ini didorong oleh berbagai produsen bus satelit. Slingshot menghilangkan ketidakpastian ini dengan mengurangi jumlah persyaratan dan kompleksitas dalam antarmuka dan membuat standar antarmuka muatan terbuka yang disebut Handle.

Bagaimana itu akan menghindari jebakan umum yang dihadapi oleh calon standar-standar, diabadikan oleh XKCD: sekarang ada standar N+1?

Nah, mengesampingkan keadaan standar yang cukup menyedihkan di dunia satelit, jika bisa dikatakan ada, tim memutuskan untuk mendasarkan semuanya pada Ethernet, yang sudah menopang sejumlah besar jaringan di dunia.

“Mendasarkan standar Handle pada Ethernet dibangun di atas ekosistem luas perangkat keras dan perangkat lunak yang dikembangkan untuk antarmuka yang sangat umum itu, pada dasarnya mengambil standar sistem terestrial yang paling umum dan memigrasikannya untuk penggunaan satelit,” kata Dan Mabry, spesialis insinyur senior di Aerospace. “Kami telah menyesuaikan jaringan untuk daya rendah, tetapi masih mendukung komunikasi gigabit per detik antar perangkat tanpa pengembangan perangkat lunak khusus yang diperlukan untuk menyesuaikan jaringan untuk setiap aplikasi baru.”

Dan seperti yang dia katakan ketika Aerospace menulis Slingshot untuk tujuannya sendiri tahun lalu: “Ketika muatan terpasang, itu akan langsung dikenali dan berfungsi, dan data siaran apa pun akan sampai ke downlink pesawat ruang angkasa tanpa penyetelan atau penyesuaian perangkat lunak. di atas kapal. Lebih jauh lagi, karena ini adalah jaringan onboard, data payload itu juga terlihat oleh semua payload lainnya. Payload dapat dengan mudah berkolaborasi secara real-time, dan sensor serta prosesor pintar terdistribusi digabungkan dengan arsitektur dasar.”

Gabungkan ini dengan hub daya yang secara cerdas dapat menyediakan berbagai kebutuhan, dan penutup modular yang membuat semuanya tampak seperti bagian belakang PC gaming yang tertata dengan baik, dan Anda memiliki resep untuk plug and play yang benar-benar membuat hal-hal mudah pada calon desainer.

Pengaturan Slingshot 1 yang dirakit tanpa penutup luarnya.

Sebagai manajer program Slingshot, Hannah Weiher mengatakan: “Ini bekerja untuk mengurangi kompleksitas antarmuka dan mendukung bus satelit dan muatan yang berbeda dengan adaptasi minimal hingga nol yang diperlukan untuk antarmuka. Handle adalah kunci untuk proses integrasi payload yang efisien di Slingshot 1 di mana kami memiliki berbagai payload dengan persyaratan yang berbeda dan memungkinkan kami untuk dapat mengintegrasikan volume payload yang kami lakukan di satelit seukuran kotak sepatu.”

Tentu saja tidak cukup hanya mengirim antarmuka barebone — bayangkan mengirim casing PC tanpa apa pun di dalamnya. Untuk melihat apakah itu berfungsi, Anda memerlukan hal-hal yang dilampirkan, dan untungnya ada banyak eksperimen dan kemampuan yang telah dihemat Aerospace sejak kemunculan Slingshot pada tahun 2019.

  • Pegangan – Plug-and-play payload modul antarmuka listrik
  • Bender – Ethernet onboard dan perutean jaringan
  • t.Spoon – Antarmuka mekanis modular
  • t.Spoon Camera – Modul kamera plug-and-play
  • t.Spoon Processor – Zynq Ultrascale+ pemrosesan onboard
  • Starshield – Deteksi malware bawaan
  • CoralReef – Unit Pemrosesan Tensor Karang
  • STarfish – Pemrosesan onboard ARM Cortex-M33 yang aman
  • SDR – S-band Software-Defined Radio (SDR) downlink
  • Keyspace – Layanan kriptografi untuk SmallSats
  • Lasercom – Downlink lasercom luar angkasa/tanah generasi berikutnya
  • ROESA – Menggunakan protokol Internet of Things untuk menghubungkan muatan
  • Vertigo – Sistem kontrol sikap yang dapat dikonfigurasi ulang
  • Blinker – transponder GPS untuk manajemen lalu lintas luar angkasa
  • Hyper – pendorong hidrogen peroksida SmallSat
  • ExoRomper – Kecerdasan buatan dan testbed pembelajaran mesin

Beberapa di antaranya kurang lebih cukup jelas, seperti berbagai komponen t.Spoon, yang membentuk elemen mekanis inti yang mengikat semuanya bersama-sama. Dan tentu saja Anda memerlukan downlink radio yang ditentukan oleh perangkat lunak yang bagus. Tapi unit pemrosesan tensor dan pembelajaran mesin testbed di satelit? Protokol Internet of Things? Layanan kriptografi?

Tampilan CG dari Slingshot berkembang untuk menunjukkan komponennya.

Ketika saya berbicara dengan tim selama kunjungan ke laboratorium Aerospace beberapa waktu lalu, mereka berbicara tentang betapa banyak dari apa yang ada di Slingshot belum pernah terjadi sebelumnya dalam beberapa hal, tetapi lebih tentang mengadaptasi tugas terestrial umum ke konteks satelit yang sangat formal dan terbatas. perangkat keras dan perangkat lunak.

Katakanlah Anda memiliki tiga atau empat muatan yang berbagi prosesor dan penyimpanan. Bagaimana Anda memastikan komunikasi mereka tetap aman? Cara yang sama yang Anda lakukan di lapangan, tetapi disesuaikan dengan pemrosesan ringan, daya terbatas, antarmuka yang tidak biasa dari pesawat luar angkasa. Tentu, pemrosesan dan komunikasi yang aman di ruang angkasa telah dilakukan sebelumnya — tetapi tidak seperti versi plug and play di mana Anda cukup mengklik kotak centang dan tiba-tiba muatan Anda dienkripsi sepenuhnya.

Serupa adalah ExoRomper, yang memiliki kamera eksternal terpasang terhubung ke TPU. Sudah ada sedikit AI di luar angkasa, tetapi tidak pernah ada pengaturan di mana Anda dapat mengatakan: oh tentu Anda dapat menambahkan pengenalan awan ke satelit Anda, itu akan memakan 2 watt, 20 sentimeter kubik, dan 275 gram. Yang satu ini secara khusus diatur untuk mengawasi satelit itu sendiri, melihat kondisi pencahayaan — sesuatu yang secara serius mempengaruhi beban termal dan penanganan daya. Mengapa satelit Anda tidak memiliki satelit sendiri, mengawasi untuk memastikan tidak ada titik panas di sel surya?

Data akan datang dari Slingshot saat menguji banyak komponen dan eksperimennya selama beberapa bulan mendatang. Ini bisa menjadi awal dari era modular baru untuk satelit kecil.

Leave a Reply

Your email address will not be published.