News - Papermoon: Linux космического класса для эпохи Новой космической эры.

ТОКИО — Когда я работал в NASA в 1980‑х годах, каждый спутник и космический корабль, выводимый на орбиту, запускался по уникальным, ручно‑кодированным, полупроприетарным программам. Такой подход был болезнен, дорог и иногда приводил к катастрофам, как с потерей космического аппарата Mars Climate Orbiter в 1999 году из‑за программной ошибки. Изменения произошли. В своей речи на тему «Space Grade Linux» на конференции Open Source Summit Japan Рамон Роче, давний разработчик робототехники и генеральный директор Dronecode Foundation, рассказал, как Linux и открытое ПО становятся стандартом для каждого запуска — заменяя индивидуальные, однократно созданные программы прошлого. Этот сдвиг назревал уже некоторое время. К 2013 году Международная космическая станция (МКС) заменила ноутбуки под Windows на машины под Debian Linux для задач миссии. Сегодня и рабочая ракета SpaceX Falcon 9, и космический аппарат Dragon работают на Linux. Роче также отметил, что первый летательный аппарат на другой планете — вертолёт Ingenuity на Марсе — летал под Linux. Более того, разработчик недавно сумел запустить открытое ПО Doomon, спутник Европейского космического агентства (ESA). Однако Роче подчеркнул, что одной вещи не хватает. Единой космической платформы на Linux, чтобы космические компании перестали «соревноваться в вопросах инфраструктуры» и начали делиться основой программной инфраструктуры. Новый космический вызов эпохи NewSpace: дешевле запуски, более сложное ПО Экономическая подоснова — классическая история космических технологий: доступ к орбите стал дешевле, чем когда-либо, но сложность программного обеспечения и требования к безопасности продолжают расти. «Можно запустить спутник за цену приличного автомобиля, — сказал Роче, отметив, что стоимость за килограмм быстро приближается к менее чем $100 за килограмм за доставку полезной нагрузки в космос», что порождает маховик большего числа запусков, большего числа приложений и даже «центров обработки данных в космосе». По его мнению, нерешаемой остаётся проблема того, что многие миссии по‑прежнему строятся как индивидуальные наборы программного обеспечения. «Сейчас 2025 год, и мы всё ещё находимся в фазе, похожей на 1969 год», — миссии одноразовые и дорогие. Эта модель была приемлема, когда запуск обходился миллионами долларов, но больше не соответствует экономике Нового космоса. Зачем открытое ПО — будущее для космических миссий Жёсткие реалии космоса — радиационные «одиночные события», которые перезагружают системы без предупреждения; задержки в связи «измеряются минутами»; и невозможность «SSH туда» для исправления сломанного спутника — толкают разработчиков к устойчивому, хорошо понятному и поддерживаемому сообществом открытом ПО вместо проприетарных стэков. Проблема, по мнению Роче, не в том, является ли Linux подходящей базовой платформой для автономных систем, а в том, как он используется. Опрос практиков выделил Yocto как «ясного победителя» среди встроенных дистрибутивов Linux. Однако у нас всё ещё разрозненный ландшафт команд, «строящих свои версии Linux с нуля» без «общего базового слоя», — отметил Роче. «Все сходятся во мнении, что Linux — ответ», — сказал он. «Но никто не соглашается, какой Linux. Изучение опыта открытого ПО в индустрии дронов Это разобщение знакомо Роче, который провёл более десяти лет в экосистеме дронов вокруг PX4 и связанных проектов. «Я был там в 2010 году, когда дроновая индустрия выглядела очень похоже. Все строили свои стеки, никто никого не слышал», — вспоминал он, описывая годы сложных усилий и «каждая компания изобретала велосипед заново, несовместимые протоколы», прежде чем сообщество решила «перестать конкурировать в инфраструктуре и начать конкурировать в инновациях». По его словам, этот сдвиг позволил открытым исходникам «питать большинство коммерческих и профессиональных дронов во всём мире», от сельского хозяйства и инспекций до картирования, поиска и спасения, и даже обороны. Введение Papermoon: предлагаемый космический Linux‑стек Ответ — Papermoon, предлагаемый космический Linux‑стек. Роче охарактеризовал его как «проект с открытым исходным кодом и новый фонд, построенный вокруг Linux как «архитектура автоплей, архитектура среднего уровня», лицензированную по MIT, с Developer Certificate of Origin вместо соглашений о вкладах — без трения.» Цель — многослойный стек: - верхний уровень: рамки на основе миссии для пользовательского пространства; - средний уровень: управляемый слой поддержки плат и инфраструктуры; - нижний уровень: Yocto/OpenEmbedded в качестве системы сборки, обеспечивающей воспроизводимые образы, долгосрочное обслуживание и кросс‑компиляцию. Со стороны аппаратного обеспечения ранние цели включают платы RISC‑V «похожие на Raspberry Pi, по той же цене», — сказал Роче, а также космически разработанные платформы, такие как радиационно‑устойчивый MPSoC Microchip, с непрерывной интеграцией, уже запускающейся «на каждом коммите» и образами, загружающимися на реальные платы. «Вот что вы получаете», сказал Роче аудитории, утверждая, что команды, принявшие Papermoon, «не начинают с нуля» — базовый слой, система сборки и «конфигурация с учётом безопасности» означают «месяцы, которые вы не должны тратить на изобретение велосипеда, если вы сотрудничаете с нами». Создание систем с критически важной безопасностью в рамках инициативы ELISA Чтобы напрямую решать вопросы безопасности и сертификации, проект развивается внутри инициативы Enabling Linux in Safety Applications (ELISA) Фонда Linux. Роче отметил работу вице‑президента ELISA Кейт Стюарт как образец того, с чем Papermoon хочет выстроить сотрудничество. «Если вы строите системы, где безопасность критична и работают на Linux, вам у кого учиться лучше всего», — сказал он. «ELISA работает над этой проблемой с 2019 года: как использовать Linux в системах, где отказ означает потерю жизни?» Год назад около 30 человек встретились лично в NASA Goddard Space Flight Center (GSFC) — моей базой, когда я работал в NASA — и ещё 40 человек подключились виртуально из более чем 20 организаций, агентств и исследовательских групп, чтобы «решить направление проекта», что Роче охарактеризовал как «не разговор на тему обслуживания, а реальное обязательство». Будущее: путь от инкубации к новой основе Следующий шаг, по его словам, — «выйти за пределы ELISA‑инкубации и создать собственный фонд с нейтральной административной нагрузкой, управляемый участниками, по тем же моделям, которые работают для автомобильного Linux», где учредители «помогут нам сформировать то, чем это станет: управление, дорожная карта и стандарты, которые мы устанавливаем». В своей речи он был прямым: Ingenuity «доказал, что Linux принадлежит космосу», но «следующая миссия не должна начинаться с нуля». «Вопрос в том, будет ли каждая команда после этого перестраиваться с нуля, или мы дадим им ту основу?», — спросил он, представляя Papermoon как общую базу и призывая тех, кто «строит для космоса» и кто видит этот образец по аналогии с дроном и автомобильной отраслью, «прийти к нам» и «помочь нам построить фундамент для следующей эпохи космоса.