NASA新SLS火箭的软件让一些官员担心

NASA最新的月球火箭不仅由四个RS-25发动机提供动力，这四个发动机加起来可以释放200万磅的推力，而且还由两个固体燃料侧面助推器提供动力，这些助推器在如此高的温度下每秒燃烧6吨推进剂，以至于在最近犹他州沙漠的一次试射中，火焰将沙子变成了玻璃。

美国国家航空航天局(NASA)的太空发射系统(Space Launch System)火箭是一枚高耸的322英尺高的庞然大物，比自由女神像还高。发射后，它将成为有史以来最强大的火箭，让将宇航员送上月球的土星V和SpaceX的猎鹰重型(Falcon Heavy)相形见绌。猎鹰重型已经发射了商业和国家安全卫星，创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)的特斯拉跑车(Tesla Roadster)也在火星之旅中。

但随着美国国家航空航天局(NASA)迈向SLS首次飞行，将猎户座航天器送入绕月轨道，官员们担心的不是火箭的发动机，而是控制火箭所做的一切的软件，从设置轨迹到打开和关闭各个阀门。

对于火箭来说，计算能力已经变得与将它们抬出地球大气层的蛮力一样重要，特别是像SLS这样的火箭，它实际上是由不同制造商制造的部件的融合：波音公司制造火箭的核心级，这是运载火箭的主要部件。洛克希德·马丁公司建造猎户座飞船。Aerojet Rocketdyne和Northrop Grumman分别负责RS-25发动机和侧面助推器。联合发射联盟负责上级。

所有这些组成部分都需要共同努力，才能使任务取得成功。但是美国宇航局的航空航天安全顾问小组(ASAP)最近表示，他们对这个复杂系统的开发和测试方式脱节感到担忧。

在上个月的一次ASAP会议上，专家小组成员、该机构前飞行和任务运营总监保罗·希尔(Paul Hill)表示，专家小组非常关注端到端的综合测试能力和计划，特别是飞行软件的测试能力和计划。

他说，用来模拟飞行的不是一个综合性的航空电子设备和软件测试，而是多个独立的实验室；仿真器和模拟被用来测试软件的子集。

为了取得成功，应该尽可能多地开发飞行系统，目标是像飞行一样进行测试。希尔说，就像美国国家航空航天局(NASA)的运营团队训练你的飞行方式一样，你也可以按照你训练的方式飞行。

同样令安全小组不安的是，美国国家航空航天局(NASA)及其承包商似乎没有从去年波音(Boeing)“星际客机”(Starliner)宇宙飞船的拙劣飞行中吸取教训，该航天器遭遇了两个软件错误，使其无法按计划与国际空间站(International Space Station)对接，并迫使管制员缩短了任务。

自那以后，美国国家航空航天局(NASA)表示，它在监督波音的星际客机项目方面做得很差，并誓言要对其工作进行更严格的审查，特别是软件测试。

对SLS软件的担忧是该项目的最新危险信号，该项目一直在努力克服一系列成本超支和挫折。多年来，政府监管机构的一系列报告描绘了一幅管理不善的令人不安的图景。

三年前，NASA监察长在一次审计中报告，NASA在2012年至2016年期间在SLS、猎户座航天器及其相关地面系统上花费了超过150亿美元。据估计，总金额将达到230亿美元。

该报告指责了主要承包商波音公司(Boeing)，称波音公司一贯低估了要完成的工作范围，从而低估了所需劳动力的规模和技能。

政府问责局去年发布的另一份报告发现，尽管波音表现不佳，但美国国家航空航天局(NASA)继续向其支付数千万美元的奖励费用，以表彰其在评估中得分很高。

美国国家航空航天局(NASA)表示，该项目终于步入正轨，该飞行器将在密西西比州斯坦尼斯航天中心接受一系列严格的测试，名为“绿色跑道”(Green Run)，最终将于今年晚些时候进行炽热的点火和8分钟的发动机燃烧。“绿色跑道”计划于今年晚些时候在密西西比州的斯坦尼斯航天中心(Stennis Space Center)进行一系列严格的测试，最终将迎来热火--点火和燃烧8分钟的发动机。

然后，它将被移到佛罗里达州的肯尼迪航天中心，提前于目前计划于2021年底进行的首次发射。美国宇航局局长吉姆·布里登斯廷表示，2024年成功登月所需的所有要素都在进行中，这是该机构阿特弥斯计划的一部分。我们正在迅速行动，以实现这一目标&白宫下令戏剧性地加快原计划于2028年登月的时间表。

然而，要想在最后期限内实现，飞行软件必须完美运行。第一次测试预计将在明年晚些时候进行，届时SLS将在Artemis I任务中首次飞行，将没有任何机组人员的猎户座航天器送入绕月轨道。

NASA负责SLS航空电子和软件工程的高级技术负责人丹·米切尔(Dan Mitchell)在接受采访时表示，归根结底，飞行软件是火箭的功能集成部分。火箭没有飞行软件是不能飞行的。软件控制所有的阀门和发动机。它获取车内所有参数的原因，导航和位置信息，并使用所有这些信息来控制战斗。

也许没有什么比星际客机的试飞更好地说明了软件在太空飞行中扮演的重要角色，以及代码中的缺陷如何会产生严重的后果。

在到达轨道后不久，这艘没有宇航员的飞船遇到了麻烦，因为飞船的飞行计算机离轨道还有11个小时。由于航天器认为自己在任务中处于完全不同的位置，它试图纠正自己的路线，燃烧宝贵的燃料，迫使管制员提前结束任务，而没有完成主要目标：与国际空间站对接。控制人员后来发现了另一个软件问题，可能导致服务舱在分离后与乘员舱相撞，如果有宇航员在船上的话，可能会危及他们的安全。

波音公司能够诊断出问题，发送软件修复程序，并最终将航天器安全降落。后来，波音公司表示，其对该软件的测试存在严重缺陷，使得这两个问题在航天器的100万行代码中没有被发现。这一承认让人想起困扰其波音737 Max飞机的软件问题，这架飞机发生了两起坠机事件，总共造成346人死亡，目前仍在全球停飞。

波音公司官员表示，在试飞期间，星空客机正在从火箭中抽出时间。在测试期间，官员们主要专注于确保两个飞行器正确通信，但缩短了测试，这样就不会发现航天器读取错误的时间。

今年早些时候，约翰·穆赫兰(John Mulholland)在担任波音(Boeing)星空客机项目经理时表示，如果测试继续进行，我们就会发现它。他后来调到了波音公司的空间站项目。

在服务模块分离的软件测试期间，波音公司没有使用实际的硬件，而是使用了一个仿真器，一个设计用来模拟服务模块的计算机系统。穆赫兰说，问题是模拟器在测试时编程输入了错误的推进器配置。

负责SLS项目的NASA官员表示，他们相信SLS火箭和猎户座航天器的测试协议要强大得多。对于初学者来说，该计划的设置有所不同。波音公司拥有并运营Starliner宇宙飞船，并用它为NASA提供服务-即将宇航员送到空间站。

相比之下，在SLS计划中，NASA拥有并将操作火箭，并负责所有的综合测试。

美国宇航局高级技术负责人米切尔说，SLS团队把星际客机的事故放在心上。因此，他们花了四天时间测试SLS和猎户座之间的各种接口，他说。我们有条不紊地逐一检查需求。..。他说：这是我们在所有界面上进行的一次非常、非常详细和富有成效的互动。

他表示，审查发现了火箭第二级如何解释第一级数据的一个问题，但已确定这是一个良性问题，目前不需要任何修改。

NASA驳斥了安全小组的调查结果，在一份声明中说，Artemis I任务每个阶段的所有软件、硬件和组合都经过了彻底的测试和评估，以确保它符合NASA的严格安全要求，完全有资格进行载人航天。

该机构及其承包商正在对阿特弥斯飞行任务所需的软件、硬件、航空电子设备和集成系统进行端到端的综合测试。

一旦运载火箭被转移到肯尼迪航天中心，测试将在阿耳特弥斯一号发射之前继续进行倒计时演示和湿衣服彩排(通过给火箭加油)。

波音公司负责监督SLS项目的副总裁约翰·香农(John Shannon)在10月份接受记者采访时表示，核心级拥有火箭、航空电子设备、飞行计算机和控制飞行器的系统的大脑。

但他表示，该公司的软件开发和测试部分仅限于所谓的舞台控制器，即控制车辆本身的地面软件。

香农说，这些系统已经完成，并在[NASA]马歇尔太空飞行中心的集成设施中进行了测试。我们已经对它进行了独立的验证和确认，以表明它与飞行软件和标准控制器软件配合良好。一切都准备好了。

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