La Estación Espacial ha crecido hasta el tamaño de un campo de fútbol y las agencias espaciales están buscando extender su vida útil hasta 2030. Las computadoras construidas en Europa han mantenido silenciosamente este puesto de avanzada orbital en la pista y en la posición correcta. funcionando en segundo plano desde 2000.

Las computadoras del Sistema de Gestión de Datos (DMS) en el módulo ruso Zvezda fueron construidas hace más de 20 años por lo que ahora es Airbus. Dos computadoras tolerantes a fallas recopilan datos y brindan navegación, comunicaciones y operaciones para el segmento ruso.

Estos son necesarios para las operaciones de la Estación Espacial Internacional, y una avería repentina podría tener consecuencias catastróficas. Para garantizar la continuidad, tres unidades funcionan en paralelo con dos activas y una en espera para tomar el control si una falla. Una cuarta computadora se guarda como repuesto que se usa tan pronto como una de las computadoras en servicio activo tiene problemas.

Actualización de misión crítica

Se construyeron más computadoras tolerantes a fallas para un módulo ruso que pronto se lanzará a la Estación Espacial Internacional. el Módulo de Laboratorio Polivalente. Las nuevas computadoras agotaron las piezas de repuesto reservadas para reparaciones en el terreno y producción de nuevas computadoras.

Después de años de operaciones, Los ingenieros notaron que la mayoría de las fallas en computadoras terrestres y en órbita ocurrieron en módulos de memoria en una de las placas de circuito impreso de las computadoras. Cada vez, se eliminó una computadora fallida, devuelto al suelo para reparaciones y luego relanzado, con un largo tiempo de respuesta e impacto en la logística. Además, pronto quedó claro que este enfoque no era sostenible debido a la falta de piezas.

Tras extensas discusiones técnicas y pruebas en la Tierra, Los ingenieros demostraron que una nueva placa de circuito impreso, con la misma forma y función pero construido con componentes modernos y disponibles, podría ser la solución.

Los equipos en Rusia y Europa consideraron actualizar los tableros de las computadoras directamente por un astronauta en la Estación Espacial en ingravidez, ¡el equivalente a una cirugía a corazón abierto en la Tierra! Esta no fue una tarea fácil de demostrar, considerando que las computadoras no fueron diseñadas para mantenimiento en órbita y las unidades fueron cerradas con pequeños tornillos, a veces incluso pegado en su lugar.

Al igual que prepararse para una caminata espacial, ingenieros y cosmonautas rusos practicaron y demostraron el proceso en la Tierra para garantizar que las operaciones fueran viables y pudieran realizarse en el espacio sin riesgo.

Convencidos de que este enfoque funcionaría, se encargaron nuevas placas de computadora en 2015 y se enviaron a la Estación Espacial en 2018.

Trasplante de espacio

Esperando que las nuevas placas base lleguen a la Estación Espacial, una computadora fallida se mantuvo en órbita. Cuando llegaron las piezas nuevas y los astronautas entrenados, los equipos decidieron utilizar una unidad fallida como caso de prueba.

En enero de 2019, el tablero más antiguo fue reemplazado por el nuevo stock. En ese momento, los cosmonautas confirmaron que la computadora había sobrevivido a la operación, pero aún no estaban seguros de que estuviera completamente en forma. El tiempo de la tripulación en el espacio es escaso y los equipos planearon esperar la próxima falla antes de instalar la computadora que se había sometido a un trasplante de corazón y verificarla por completo. El mes pasado, una de las computadoras viejas tuvo problemas, por lo que fue removida y reemplazada por la nueva unidad.

Ahora se confirma que todo funciona correctamente, con gran satisfacción al personal de RSC-Energia, Airbus y ESA. Esta solución requiere un transporte menos costoso a la órbita terrestre, ya que solo es necesario cambiar las placas en lugar de las unidades completas; el tiempo de reparación ahora se reduce de seis meses a unos pocos días.

Misiones futuras

Este tipo de trabajo detrás de escena es del tipo que no recibe mucha atención a menos que algo salga mal, pero el nuevo enfoque es necesario a medida que los humanos exploran más en nuestro Sistema Solar, comenzando en el Gateway, donde los suministros de la Tierra no están fácilmente disponibles.

El mantenimiento de la Estación Espacial Internacional demuestra la experiencia y el conocimiento de diseño necesarios para respaldar misiones futuras y, al mismo tiempo, garantizar operaciones más sostenibles, una situación en la que todos ganan.