Цифровая революция наконец-то приходит на американские полигоны космических запусков

Переиздано Платоном

Читают: 0

Ракеты, которые запускают астронавтов и спутники в космос, являются чудесами современной техники. Но для наземных команд главных космодромов страны это было больше похоже на работу в цифровом каменном веке.

После нескольких лет отказа от модернизации Космические силы США сейчас приступают к комплексному пересмотру ИТ-инфраструктуры, используемой в центрах управления полетами на станции Космических сил на мысе Канаверал во Флориде и на базе Космических сил Ванденберг в Калифорнии.

Это нервные центры, где диспетчеры миссии следят за продвижением космического корабля и управляют целями миссии. Эти операционные центры полагаются на системы, которые обеспечивают связь, навигацию, управление данными и принятие решений в режиме реального времени.

ИТ-архитектура, поддерживающая стартовые полигоны, имеет решающее значение для успеха космических миссий и удовлетворения растущего спроса на доступ в космос, но технология отчаянно нуждается в капитальном ремонте, сказал отставной полковник ВВС США Чад Дэвис, бывший директор Управление космических запусков Национального разведывательного управления.

Дэвис, ныне руководитель Stellar Solutions, руководил 12 космическими миссиями национальной безопасности на восточном и западном побережьях.

«В Ванденберге большая часть инфраструктуры была создана для космического корабля «Шаттл». Вот сколько ему лет», — сказал Дэвис. SpaceNews. «Они заклеивали его на протяжении многих лет, но так и не провели какого-либо существенного ремонта».

Устаревшая ИТ-архитектура на обоих основных стартовых площадках означает, что критически важные программные приложения, например те, которые используются для отслеживания данных телеметрии транспортных средств, мониторинга условий окружающей среды и прогнозирования погоды, работают изолированно, а не как интегрированная корпоративная система.

Дэвис объяснил, что аналоговые ИТ-системы по существу неотделимы от объектов, в которых они расположены, что предотвращает беспрепятственное удаленное управление и обмен данными между диапазонами и местоположениями.

Ситуация усугубляется тем, что программное обеспечение, лежащее в основе этих систем, в значительной степени настраивалось для каждой конкретной линейки в течение десятилетий разовых разработок. Большинство данных не подлежат совместному использованию, и их необходимо вручную переносить между аналоговыми системами.

Примечательно, что Космические силы способны справиться с растущей активностью запусков с растущим числом поставщиков коммерческих запусков, несмотря на стареющую инфраструктуру, отметил Дэвис.

«Трёхзначные запуски»

Цифровая трансформация планируется как для восточного, так и для западного побережья стартовых полигонов с целью перевода центров управления полетами на интегрированную, совместимую с Интернетом цифровую архитектуру, способную беспрепятственно обеспечивать высокие оперативные темпы.

Поскольку коммерческие космические компании, такие как SpaceX, быстро наращивают частоту запусков, эти обновления давно назрели, сказал майор Джейсон Лоури, заместитель директора по технологиям и инновациям в офисе программы гарантированного доступа в космос Командования космических систем.

«Мы расширяемся очень быстро и по-прежнему используем системы, которые были разработаны для поддержки однозначных, а не трехзначных запусков в год», — сказал он на форуме, организованном SpaceWERX, технологическим подразделением Космических сил.

«Представьте себе будущее, когда США будут запускать ракеты каждый день», — сказал Лоури.

Это означает переход от аналоговых труб к цифровой среде, где данные передаются беспрепятственно, а эксперты могут быть виртуально интегрированы, добавил он. «Очевидно, что нам придется оцифровать и автоматизировать многое из того, что мы делаем, чтобы поддерживать такую частоту запуска».

Космические силы прогнозируют более 100 запусков с мыса только в этом году, сказал Лоури. «И мы также прогнозируем увеличение на 30% в годовом исчислении как восточного, так и западного диапазона запусков».

Офис программы гарантированного доступа в космос имеет годовой бюджет около 2 миллиардов долларов на услуги по запуску национальной безопасности. Несмотря на такой большой бюджет, отметил Лоури, «львиная доля наших средств уходит на закупку ракет, оставляя сравнительно небольшую часть нашего бюджета на модернизацию наших собственных систем, которые мы используем на наших полигонах».

Цифровая архитектура

Космические силы излагают планы работы с частным сектором в течение следующих нескольких лет по переводу устаревших ИТ на современную программную архитектуру. Ожидается, что цифровая трансформация займет годы и будет стоить сотни миллионов долларов.

Командование космических систем и SpaceWERX реализуют многостороннюю стратегию по обновлению ИТ-систем дальности запуска, заключая контракты с признанными оборонными подрядчиками, а также с малыми предприятиями и стартапами.

Самым крупным проектом является пятилетний контракт на сумму 444 миллиона долларов, который Командование космических систем недавно заключило с Science Applications International Corp (SAIC) на модернизацию ИТ-инфраструктуры, поддерживающей операции по космическим запускам на мысе Канаверал и Ванденберг.

Кроме того, SpaceWERX заключила контракт на 15 миллионов долларов со стартапом по разработке программного обеспечения Defense Unicorns. Компания начнет обновлять программные приложения и ИТ-системы, используемые для таких функций, как мониторинг погоды и обработка телеметрии при запуске ракет.

Служба также привлекает более мелкие компании в рамках своей программы исследований инноваций в малом бизнесе (SBIR). Space-WERX в настоящее время рассматривает предложения десятков компаний, конкурирующих за контракты SBIR на сумму до 40 миллионов долларов, ориентированные конкретно на усилия по модернизации ИТ-инфраструктуры космодрома.

Эта инициатива, известная как «цифровой космопорт будущего», фокусируется на трех основных областях: уровень инфраструктуры, данных и приложений. Уровень инфраструктуры предполагает создание высококачественных интерфейсов между устаревшим и современным оборудованием и программным обеспечением.

Уровень данных требует решений по управлению, которые обеспечивают более быструю и безопасную передачу данных как через открытый Интернет, так и через государственные сети. Прикладной уровень предполагает замену устаревших систем современными решениями.

Большой контракт SAIC

SAIC начнет капитальный ремонт устаревших ИТ-систем на полигонах космических запусков в рамках контракта, известного как «Цифровая трансформация, приобретение, модернизация и модификация» или DTAMM.

Целью ДТАММ является модернизация приборов, обработки телеметрии, мониторинга погоды и других систем. По словам исполнительного вице-президента SAIC Дэвида Рэя, цифровая модернизация «на самом деле направлена на то, чтобы помочь Космическим силам ускорить рост и удовлетворить потребности как правительственных, так и коммерческих космических запусков».

Ключевой целью является интеграция изолированных в настоящее время ИТ-систем двух линеек в единую корпоративную архитектуру. «На протяжении многих лет в каждой линейке оборудование модернизировалось по-разному», — объяснил Рэй. «Оборудование должно быть одинаковым по всем направлениям».

Автоматизация ручных процессов является еще одним императивом по мере увеличения темпов запуска операций. «Когда у вас будет больше запусков, вам придется оцифровать то, что раньше выполнялось вручную, чтобы вы могли быстро переключаться между различными ракетами», — сказал Рэй.

В ближайшем будущем SAIC заменит устаревшие системы, одновременно обеспечив больше возможностей подключения к своим моделям. В более долгосрочной перспективе план состоит в том, чтобы перейти к облачной среде, создать фабрику программного обеспечения и внедрить обновления кибербезопасности.

Рэй подчеркнул, что модернизация ИТ имеет решающее значение для того, чтобы коммерческие космические компании могли эффективно работать на обоих побережьях. «Наличие двух разных архитектур только усложняет поддержку ускоренных темпов запуска», — сказал он.

Работа со стартапами

Помимо программы DTAMM, Космические силы используют коммерческие инновации компаний, специализирующихся на миграции ИТ, таких как Defense Unicorns, стартап, в котором работают бывшие разработчики программного обеспечения Министерства обороны США.

«Массовый рост запусков SpaceX действительно ускорил необходимость миграции ИТ на полигонах запуска», — сказал соучредитель Defense Unicorns Эндрю Грин.
По словам Грина, устаревшие системы, которые использует правительство, больше подходят для эпохи Аполлона, чем для эпохи звездолетов. «Мы говорим о ручных процессах, ограниченной автоматизации и несовместимости с современными цифровыми инструментами».

Грин сказал, что задача модернизации огромна не только из-за устаревших технологий, но и из-за строгих стандартов безопасности и соответствия правительства США.

По его словам, время тикает, поскольку многие системы сегодня работают на устаревшем оборудовании, которое больше не производится и для которого больше нет запасных частей.

Лоури, директор по инновациям в Space Systems Command, объяснил, что работа, выполняемая оборонными единорогами и малыми предприятиями в рамках программы SBIR SpaceWERX, полностью отделена от основного контракта DTAMM. Но в конечном итоге они могут объединиться в более масштабные усилия по модернизации, «чтобы привести их к финишу, если хотите».

Эта статья впервые появилась в апрельском номере журнала SpaceNews за 2024 год.