News - Papermoon: لينكس بمستوى فضائي لعصر الفضاء الجديد

طوكيو — عندما كنت أعمل في ناسا في الثمانينيات، كان كل قمر صناعي ومركبة فضائية تدخل المدار يعمل ببرامج يدوية منفردة وشبه مملوكة. كان هذا النهج مؤلماً، مكلفاً، وأحياناً كارثياً، كما حدث مع فقدان مسبار مناخ المريخ في عام 1999 بسبب خطأ برمجي. أمور تغيّرت. في كلمته الرئيسية بعنوان «Space Grade Linux» في مؤتمر Open Source Summit Japan، قال رامون روش، مطوّر روبوتات مخضرم والمدير العام لمؤسسة درونكود، كيف أن لينكس وبرمجيات المصادر المفتوحة أصبحت الافتراضية لكل إطلاق — لتحل محل البرمجيات المصمّمة خصيصاً والمنفردة في الماضي. هذا التغيير كان قادماً منذ فترة. بحلول 2013، استبدت محطة الفضاء الدولية (ISS) أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعمل بنظام Windows بأجهزة Debian Linux لأعمال حيوية للمهمة. اليوم، يعمل صاروخ فالكون 9 من SpaceX ومركبة دراجون الفضائية بنظام Linux. كما أشار روش إلى أن أول طائرة على كوكب آخر، طائرة إنجينيوتي على المريخ، حلّقت بنظام Linux. وعلى نحو مماثل، تمكن مطوّر مؤخرًا من تشغيل دوومان، القمر الصناعي لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، من المصادر المفتوحة. لكن روش شدد على أن هناك شيئاً واحداً كان مفقوداً: منصة Linux فضائية مشتركة كي تتوقف شركات الفضاء عن «التنافس على أساسيّات البنية البرمجية» وتبدأ بمشاركة بنية البرمجيات الأساسية. التحدي في نيو سبيس: إطلاقات أرخص وبرمجيات أكثر تعقيداً الخلفية الاقتصادية هي سرد تقني كلاسيكي للفضاء: من الأسهل من أي وقت مضى الوصول إلى المدار، لكن تعقيد البرمجيات ومتطلبات السلامة تتصاعد. وقال روش: يمكن إطلاق قمر صناعي بثمن سيارة جميلة، مع ملاحظة أن التكلفة لكل كيلوغرام تقفز بسرعة لتقترب من أقل من 100 دولار للكيلوغرام لنقل الحمولة إلى الفضاء، وهذا بدوره يولّد حلقة دوّارة من مزيد من الإطلاقات والمزيد من التطبيقات وحتى وجود مراكز بيانات في الفضاء. ما لا يتسع له النطاق، قال، هو الطريقة التي ما زالت بها العديد من المهمات تُصمَّم كمكدسات برمجية مخصَّصة ومنفردة. «إنه عام 2025 الآن، وما زلنا في مرحلة شبيهة بـ1969»، حيث المهمات تُنفَّذ مرة واحدة وتكون مكلفة. هذا النموذج «كان مقبولاً حين كانت الإطلاقات تكلف ملايين الدولارات،» كما أشار، «ولكنه لم يعد يواكب اقتصاديات نيو سبيس». لماذا يعتبر المصدر المفتوح المستقبل للمهمات الفضائية القسوة في واقع الفضاء — أحداث أحادية النشأة يسببها الإشعاع تعيد تشغيل الأنظمة بلا تحذير، وتأخيرات الاتصالات «تقاس بالدقائق»، واستحالة الاعتماد على «SSH هناك» لإصلاح قمر صناعي معطّل — تدفع المطورين إلى تبنّي مصادر مفتوحة قوية، مفهومة جيداً، ومُدارة من المجتمع بدلاً من الحزم الملكية. المشكلة، كما يرى روش، ليست في أن لينكس هو الطبقة الأساسية الصحيحة للأنظمة المستقلة، بل في كيفية استخدامه. أظهر مسح للممارسين أن Yocto هو «الفائز الواضح» بين توزيعات لينكس المدمجة. ومع ذلك، لا يزال لدينا مشهد مجزأ من فرق «تبني نسختها من Linux من الصفر» بدون «طبقة تأسيس مشتركة»، كما قال روش. «الجميع يتفق على أن Linux هو الجواب»، قال. «ولكن لا أحد يتفق على أي Linux بالضبط.» التعلم من نجاح المصادر المفتوحة في صناعة الطائرات بدون طيار هذا التفكك يبدو مألوفاً لدى روش، الذي قضى أكثر من عقد في النظام البيئي للطائرات بدون طيار حول PX4 ومشروعات مرتبطة. «كنت هناك في 2010 حين بدا أن صناعة الطائرات بدون طيار تشبه بعضها كثيراً. الجميع يبني على جماعاته الخاصة، ولا أحد يتحدث مع أحد»، كما استذكر، واصفاً «سنين من جهود معقدة» و«كل شركة تعيد اختراع العجلة، وبروتوكولات غير متوافقة» قبل أن تقرر المجتمع «التوقف عن التنافس في الأساسيات والبدء بالتنافس على الابتكار». بحسب روايته، مكّن ذلك التحول المصادر المفتوحة من قيادة «غالبيّة الطائرات بدون طيار التجارية والمحترفة حول العالم»، من الزراعة والتفتيش إلى المسح، والبحث والإنقاذ، وحتى الدفاع. تقديم Papermoon: مقترح لمكدس لينكس من فئة الفضاء والجواب هو Papermoon، مقترح لمكدس لينكس من فئة الفضاء. وصفه بأنه «مشروع مفتوح المصدر وأساس جديد» مبني حول لينكس كـ «الطبقة الوسطى القابلة للتشغيل تلقائياً»، مرخّص بموجب MIT، مع شهادة مطوّري للمصدر بدلاً من اتفاقيات المساهمة كعقبات. الهدف هو مكدّس مُتدرِّج الطبقات: - أطر المستخدم بحسب المهمة في الأعلى. - طبقة دعم اللوحة وبنية تحتية لإدارة الأجهزة في الوسط. - Yocto/OpenEmbedded كنظام البناء في الأسفل، يوفر صوراً قابلة لإعادة الإنتاج، صيانة طويلة الأجل وتوليفاً عابراً للمنصات. من ناحية الأجهزة، تشمل الأهداف المبكرة لوحات التطوير من فئة RISC‑V «مثل Raspberry Pi وبنفس سعرها»، كما قال روش، إلى جانب منصات مصمَّمة للفضاء مثل MPSoC المعتمَد إشعاعياً من Microchip، مع تكامل مستمر يعمل «على كل ارتكاب/التزام» وتُقلع الصور على لوحات فعلية. «هذا ما ستحصلون عليه»، قال روش للجمهور، مبيِّناً أن الفرق التي تعتمد Papermoon «لا تبدأ من الصفر» — فطبقة الأساس ونظام البناء و«التكوين الآمن» تمثل «شهوراً لن تحتاجوا فيها لإعادة الاختراع إذا تعاونتم معنا». بناء نظام حرج من حيث السلامة بمبادرة ELISA لمعالجة السلامة وشهادات الاعتماد مباشرة، يجري تطوير المشروع داخل مبادرة تمكين لينكس في تطبيقات السلامة (ELISA) ضمن مؤسسة لينكس. أشاد روش بعمل كيت ستيوارت، نائبة رئيس ELISA، كرمز للمجتمع الذي تريد Papermoon أن يتماشى معه. «إذا كنت تبني أنظمة حرجة للسلامة تعمل بنظام لينكس، فلا يوجد من هو أفضل للتعلُّم منه»، قال. «ELISA تعمل على هذه المشكلة منذ 2019: كيف نستخدم لينكس في أنظمة حيث فشلها يعني فقدان حياة؟» قبل عام تقريباً، اجتمع نحو 30 شخصاً بشكل حضوري في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا — وهو موقعي الأساسي حين كنت أعمل في ناسا — مع انضمام نحو 40 آخرين افتراضياً من أكثر من 20 منظمة وجهة بحثية، من أجل «تحديد اتجاه هذا المشروع»، وهو ما وصفه روش بأنّه «ليس حواراً يقتصر على الصيانة؛ إنه التزام فعلي وجاد». خارطة الطريق المستقبلية: من الحضانة إلى أساس جديد الخطوة التالية، كما قال، هي «الخروج من حضانة ELISA وتشكيل أساس خاص بنا ذات تكاليف عامة محايدة، مدفوعة من الأعضاء، بنفس النماذج التي تنجح بها لينكس من الفئة الصناعية» حيث «يساعدنا الأعضاء المؤسسون في تشكيل ما سيصبح عليه هذا المشروع: الحوكمة، وخارطة الطريق، والمعايير التي نحددها». عرض روش على المطورين والشركات في القاعة كان صريحاً: إنجينيوتي أثبتت أن Linux ينتمي إلى الفضاء، لكن المهمة التالية لا ينبغي أن تبدأ من الصفر. «السؤال هنا: هل سيعيد كل فريق بناء نفسه من الصفر بعد ذلك، أم نمنحهم هذا الأساس؟»، سأل، مُعيداً وضع Papermoon كقاعدة مشتركة حاثاً أولئك «الذين يبنون للفضاء» الذين يعترفون بنمط العمل من drones والسيارات، إلى «تواصلوا معنا» و«ساعدونا في بناء الأساس لعصر الفضاء القادم».