硅谷前沿|触摸屏让普通人也能驾驶SpaceX?那你可就太低估马斯克了
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文|杜晨编辑|Vicky Xiao
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在太空中漫游19小时之后 , 载有两名美国宇航员的 SpaceX 龙飞船和国际空间站在北京时间上周日深夜成功对接 。
对接两个多小时后 , 龙飞船的舱门顺利打开 , 宇航员正式进入国际空间站 , 标志着人类首次商业载人航天任务的发射部分 , 顺利告一段落 。
在观看火箭发射直播后 , 很多人把目光投到了龙飞船上 。 它是这样一个多种复杂系统的集合体 , 但在看客的眼中 , 它重度利用了触摸屏 , 就像 SpaceX 创始人马斯克的另一家公司特斯拉所开发的电动汽车那样 , 简洁、现代 , 容易上手 。
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有人开玩笑说 , 以后连普通人都可以轻松驾驶宇宙飞船了 。
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但是事实真的如此吗?
采用了触屏、显著减少按钮数量 , 是否一定意味着飞船驾驶起来更加简单?
职业生涯一直在跟按钮打交道的职业宇航员 , 为何会愿意接受这种设计?
万一触屏坏了该怎么办?
这里有一些鲜为人所关注的技术细节 , 或许可以帮助你更全面和准确了解猎鹰9号火箭、龙飞船 , 以及宇航员是怎么和它互动的 。
毕竟 , 航天飞行任务能够顺利进行的每一个步骤 , 每一个细节 , 以及当出现意外状况时的挽救和逃逸措施 , 都需要极其复杂的系统来保障 。
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“三贤者”自动驾驶系统
这么说可能会强化人们对于操作简单的误解 , 不过事实是:整个龙飞船 , 加上猎鹰9号火箭 , 本来就可以“自动驾驶” 。
当然 , 这里的“自动驾驶” , 并不是说火箭和飞船完全不需要人的管理、能够自己完成全部的操作 。
休斯顿任务控制中心的 NASA 工作人员将协调整个发射工作 , 负责发射任务全过程中的每一个重要决定;加州霍桑 SpaceX 总部的支援团队将会实时读取火箭和飞船的数据 , 配合 NASA 的决定 , 对载具发出各种关键指令 。
同时 , 宇航员也要按照任务手册 , 按步骤执行预先设定好的操作 。 当然 , 他们也可以完全撒手不管 , 交给自动系统和地面控制人员 , 但毕竟这是一次载人试飞任务 , 宇航员的职责之一 , 就是在飞船上亲手完成一系列操作 , 比如速度变化、轨道升降、姿态调整等等 。
如果是无人任务 , 就像龙飞船之前执飞的国际空间站补货任务那样 , 一些操作完全可以由地面上的 SpaceX 工作人员遥控完成 。
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现在我们知道了飞船可以人工驾驶 , 但是在飞行过程中 , 并非所有的操作都需要手动完成——此时 , 就要用到机载的飞控电脑系统了 。
这套电脑系统究竟具体是如何工作的呢?
2016年 , 时任 SpaceX 软件工程副总裁的 Jinnah Hosein 在一个大会上演讲时 , 提到了很多关于猎鹰9号/龙飞船电脑系统的细节 。 其中最有趣的一个关键词 , 就是三重冗余 (triple redundancy) 。
三重冗余是计算机科学领域常见的一种容错设计 , 为了更方便理解它 , 可以参考在现象级动画作品《新世纪福音战士》中高频率出现的 Magi 超级电脑 。
Magi 由三个超级计算机组成 , 针对同一个问题分别得出三个相同或不同的结果 , 整个 Magi 的决策系统是由模块投票决定的 。 一般问题少数服从多数 , 特殊问题则采用一票否决 。
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