1 330 
Оставить комментарий
Сохранить статью:
- Последние новости в освоении космоса
- Тренды в IT-отрасли для освоения космоса
- 5 цифровых технологий, уже используемых в космической отрасли
- Языки программирования в космической отрасли
-
Пройди тест и узнай, какая сфера тебе подходит:
айти, дизайн или маркетинг.Бесплатно от Geekbrains
В нашей статье мы расскажем, как цифровые технологии помогают в исследовании космоса, разберем актуальные языки программирования и приведем последние интересные события в этой сфере.
Последние новости в освоении космоса
Наблюдение за погодой и поиск жизни на Марсе с помощью марсохода.
В начале 2021 года поверхность Марса была вновь потревожена. Причиной стал марсоход с названием Perseverance. Это уже пятый случай, когда NASA отправляет такую технику на эту планету. По конструкции новый марсоход аналогичен предыдущим моделям. Например, действующему до настоящего времени и находящемуся на значительном расстоянии аппарату Curiosity.
Правда на этом сходство заканчивается, так как миссия новой техники совсем другая. Посадка Perseverance произошла в старом ударном кратере, некоторые признаки которого указывают на возможность существования в далеком прошлом системы рек.
Поиск следов жизни в прошлом – это и есть главная цель всей исследовательской программы нового марсохода. Ни одна предыдущая станция не располагала наличием соответствующего оборудования для этой работы.
Помимо основной задачи, Perseverance, по традиции со своими предшественниками, делает анализ марсианского грунта и атмосферы. Но так как на его борту находятся герметичные контейнеры, то одним анализом работа не ограничивается. Пробы помещаются в тару и в дальнейшем, с помощью следующего поколения техники, они будут доставлены на Землю.
Первый полёт на красной планете
Космический корабль, который доставил марсоход Perseverance, сделал возможным первый полет техники на Марсе. С его помощью на поверхность планеты был доставлен квадрокоптер Ingenuity, который осуществляет полеты в автономном режиме. Задачей летательного аппарата являлась отработка полетных навыков с постепенным расширением функционала. Свой первый полет квадрокоптер осуществил 19 апреля.
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023
Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда
Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка
Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием
ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains
Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽
Исследование астероидов Юпитера космическим аппаратом
Октябрь 2021 года стал отправной точкой для изучения Юпитера. Космический аппарат Lucy, принадлежащий корпорации Nasa, начал свое путешествие, продолжительность которого составит двенадцать лет. За это время планируется исследовать астероиды неподалеку от Юпитера. Траектория полета Lucy будет проходить от одного скопления астероидов к другому.
Таран для отклонения астероидов — проект DART
Очередной фантастический проект, связный с освоением космоса, был осуществлен осенью. Он заключается в запуске космического аппарата, который имеет функцию тарана. Это начало большого проекта по защите нашей планеты от возможного столкновения с астероидом. Целью запущенного аппарата будет столкновение лоб в лоб с околоземным астероидом Диморфос. После контакта ученые определят возможность изменения орбиты космического тела.
Первый полет зонда Parker в солнечную корону
2018 год являлся началом исследований Солнца с помощью зонда Parker. Траектория его полета представляет собой околосолнечные витки по достаточно большой и вытянутой орбите. Для ускорения скорости используются гравитационные маневры с облетом Венеры. Всего запланировано 24 витка, причем с каждым из них, эллипс орбиты вытягивается все больше, тем самым приближая зонд Parker к светилу.
В 2021 году, весной, совершая восьмой виток, было зафиксировано максимально близкое расстояние, на которое космический аппарат приблизился к Солнцу, и вошел в солнечную корону.
Тренды в IT-отрасли для освоения космоса
Технологии, позволяющие сократить время, снизить расходы и риски
Развитие всесторонней цифровизации будет оказывать большое влияние на экономию временных и иных затрат как на уровне готового продукта, так на уровне сопутствующих ему процессов. С помощью цифрового двойника какого-либо изделия, производители будут иметь возможность ускорить выход продукции на рынок.
Этому способствует сокращение процессов принятия решений, время разработок и циклов испытаний. Также увеличения эффективности можно достичь с помощью изменения подхода в разработке изделия, его производству и использованию.
Использование цифровых технологий позволит активировать корпоративный процессы, которые оказывают влияние на автоматизацию, массовое производство компонентов, применение системного подхода к разработке, развитию возможности неоднократного использования, сервисы обратной связи с потребителем и другие моменты. Все перечисленные возможности сыграют важную роль в деятельности компаний, для достижения конкурентоспособности в эру освоения космоса.
Технологии, позволяющие исследовать инновационные идеи
Вся работа, которая начинается с «нуля», в большей мере должна выполняться виртуально с применением всей имеющейся информацией. В связи с этим потребуется мощная техническая база для проведения исследований, использование масштабируемых методов связанных с инженерным анализом и моделированием, а также единая цифровая платформа, на которой соединятся все составляющие.
Скачать файлТехнологии, помогающие справиться с новыми сложностями
Практически все космические системы очень сложные с точки зрения своей природы. Они состоят из передовых материалов и большого количества сложных физических процессов. Например, двигательная установка, имеющая интеллектуальное управление, или роботизированная система, имеющая искусственный интеллект. При их производстве используется такое количество параметров, что разработчикам понадобился цифровой двойник.
Это помогло приблизить успех. Основой цифрового двойника служат прогнозируемые поведенческие модели, которые используются при одновременной оптимизации всех параметров с момента начала создания проекта.
Если для проектирования и разработки продукции ракетно-космической отрасли требуется цифровой двойник, то для этого применяют высокопроизводительное программное обеспечение, с помощью которого производится инженерный анализ и моделирование. Будут применяться только те решения, с чьей помощью будут реализовываться типовые сценарии использования космической техники.
Технологии, объединяющие распределенные команды соисполнителей
Современные космические программы достаточно объемные, поэтому для их освоения предполагается интенсивное взаимодействие всех заинтересованных сторон в различных форматах – партнерство, альянс, соисполнители. Все участники проекта используют в работе собственные данные, разработки, инструменты, методы и процессы.
Поэтому и нужна программа интеграции информационных массивов в одну цифровую платформу, которая сможет управлять объединенными данными, а также определяет права соисполнителей. Без такой платформы любое сотрудничество допускает возникновение ошибок.
В настоящее время механизм управления массивами данных и их объединение являются достаточно сложным процессом для аэрокосмической отрасли. Согласно опросу среди руководства ряда компаний космической и оборонной промышленности, три четверти из них испытывают большое давление от поступающего объема информации.
Для решения этого вопроса им придется применять цифровую нить и цифрового двойника. В конечном итоге эти меры помогут компаниям получать более ценные инсайты, произойдет совершенствование процесса принятия решения, снизятся производственные затраты.
5 цифровых технологий, уже используемых в космической отрасли
Спутник из принтера
3D-печать активно проникает во все сферы нашей жизни, и аэрокосмическая отрасль не является исключением. С помощью такой технологии изготавливают практически все: маленькие детали к ракетному двигателю и корпус космического спутника. Это приводит к значительному сокращению времени для производства отдельных изделий, увеличению их эксплуатационных показателей и снижению стоимости конечного продукта.
Печать на 3D-принтере различного инструмента и комплектующих для оборудования является важным моментом в освоении космоса. Особенно актуален этот вопрос в преддверии первого пилотируемого полета на Марс, а также в другие уголки Солнечной системы. В таких экспедициях космонавты смогут рассчитывать только на себя, поэтому необходимо достичь высокого уровня автономности в пределах космического корабля или станции.
Компьютеры управляют телескопами
Уже почти три десятилетия с помощью космического телескопа Хаббл происходит съемка и передача на Землю фотографий из далекого космоса. На них можно увидеть огромные черные дыры, наблюдать процесс зарождения и смерти звезд. Мало кто знает, но именно с помощью этого телескопа ученые смогли определить возраст нашей Вселенной.
С некоторыми расхождениями, он составляет 13,7 миллиарда лет. Все достижения телескоп смог сделать, будучи управляемым всего двумя компьютерами и несколькими сложными подсистемами. Один компьютер несет ответственность за работу подсистем и обеспечение связи со спутниками, а второй – отвечает за навигацию. В течение суток Хаббл обеспечивает передачу около 15 ГБ информации на Землю.
ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains
20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей
Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»
Расположенные за поверхности Земли оптические телескопы, также имеют управление от компьютеров. Но на них лежит дополнительная ответственность, связанная с качеством изображения, так как никакая оптика не в состоянии справиться на «отлично» с «дрожью атмосферы» и другими помехами, которые влияют на качество картинки.
Моделирование сложных процессов
Еще одной областью применения компьютерной техники в космических исследованиях является моделирование. Оно используется в случаях, когда требуется заменить реальный физический эксперимент на компьютерный, а также с его помощью производится контроль и оценка качества проектных решений.
В настоящее время самый крупный объект космической симуляции – это Большой космический симулятор или LSS, расположенный в Европейском космическом агентстве. При его активном участии происходит моделирование ситуаций, происходящих в космосе с различными предметами, испытывается космическое оборудование, путем создания экстремальных условий, аналогичных тем, что могут возникнуть в реальной жизни. Это может быть воздействие низких температур, высокого давления и т.д.
Искусственный интеллект покоряет космическое пространство
Многие ученые думают над тем, как расширить возможности искусственного интеллекта для его применения в освоении космического пространства. И их усилия не проходят даром, вариантов использования набирается достаточно много. Искусственный интеллект прекрасно анализирует большой объем информации, причем последняя может быть представлена в визуальном выражении.
Чтобы научить нейронную сеть находить гравитационные линзы, ученые создали порядка шести миллионов неправильных картинок, с помощью которых искусственный интеллект пробовал определять реальный объект. После ввода уточняющих настроек поиск увенчался успехом.
Также с помощью системы искусственного интеллекта происходит прогнозирование вспышек на Солнце, классифицируются галактики, ведется мониторинг состояния космонавтов во время их пребывания на орбите, обрабатываются фотографии космических объектов и решаются многие другие задачи.
Языки программирования в космической отрасли
Отечественная космонавтика
Многие ученые из различных научных учреждений начинают работу над созданием собственных средств программирования для космических кораблей.
Так были созданы следующие языки и системы:
- язык ПРОЛ2, с помощью которого разрабатываются комплексные бортовые программы в режиме реального времени;
- проблемно-ориентированный язык ДИПОЛЬ, применяется при создании программ для наземного испытания;
- язык ЛАКС, используется для моделирования;
- система САПО, служит для отладки и автоматизации программирования;
- БЦВМ – бортовая цифровая вычислительная машина;
- пролог-диспетчер – операционная система для взаимодействия с бортовой цифровой вычислительной машиной.
Несмотря на закрытие программы после первого беспилотного запуска и прекращение разработки корабля, созданные учеными наработки продолжались использоваться и совершенствоваться. Так был создан язык программирования Дракон. В средствах массовой информации и сети интернет нет данных, о том, какой язык используют в Роскосмосе.
С большой долей вероятности можно предположить, что и ДРАКОН нашел там свое применение, так как его разработали еще советские ученые и он широко распространен в аэрокосмической отрасли. Особенностью этого языка программирования является то, что его можно объединять с другими языками, получая гибриды Дракон-Java, Дракон-С и т.д.
Ученые Российской академии наук при разработке ДРАКОНа взяли все самое лучшее от узконаправленных языков ЛАКС, ДИПОЛЬ и ПРОЛ2.
Знаменитая на весь мир российская ракета Протон-М использует ДРАКОН. Также его применяют для тестирования в Германском аэрокосмическом центре. Надежность и функциональность, благодаря этим параметрам этот язык используется так долго. Создатели ДРАКОНа хотели, чтобы он использовался не только в области программирования, но и для удовлетворения потребностей в других сферах. И это у них получилось. Появление этой технологии очень важный шаг для отечественной науки.
Space X
За последние два года эта компания стала достаточно популярной. Она не только очень часто упоминается в средствах массовой информации, но и доставляет реальные грузы на орбиту. Это стало возможно благодаря появлению и успешному запуску ракеты Falcon Heavy. По сравнению с продукцией Роскосмоса, цены SpaceX более привлекательны.
Российские научные центры пытаются ответить основателю американской компании новыми разработками, но ответ неожиданно нашелся в чертежах 60-х годов прошлого века. Более современные технологии должны появиться немного позднее. SpaceX для программирования использует язык С++, причем делает это в режиме многозадачности. Наземное моделирование осуществляется с помощью LabVIEW.
Это среда разработки, а также платформа для выполнения программ, которые созданы на основе графического языка программирования «G».
NASA
Аналогично компании SpaceX, здесь широко используются для программирования языки С, С++ и немного Java, Python и другие. NASA, так же как и отечественный Роскосмос, не имеет никаких инновационных технологий, исключая ряд программ по освоению космоса.
Из всего вышесказанного прослеживается явный вывод, что IT-технологии и отрасль космонавтики имеют очень тесные и прочные связи. Те вещи, которые считались разработками будущего, уже сейчас работают на благо науки и всего человечества.
Разберем 11 самых важных жизненных вопросов
Только до 
Эксклюзивные лекции по основам программирования
