Hoje é o Dia Internacional do Voo Espacial, e nós decidimos contar tudo sobre computadores no espaço: como eles são, o que eles fazem, como e porque eles precisam estar protegidos.
O nível de informatização das espaçonaves, assim como o de outros aparatos de nossas vidas, está em constante crescimento. Painéis de controle gigantescos estão sendo substituídos por laptops que podem ser conectados a qualquer parte da estrutura principal das Estações Espaciais Internacionais (ISS) habilitando o acesso dos astronautas a informação necessária, ou instruções de navegação. Óbvio que não são máquinas como os laptops e computadores comuns, embora os equipamentos domésticos estejam sendo cada vez mais evoluídos eles ainda possuem limitações.
Design
Um visitante não ficaria impressionado com a modernidade da unidade de controle de uma espaçonave. Uma caixa de metal com alguns botões coloridos, e só. Sem USB, sem tela e as vezes até sem teclado. Com uma aparência realmente antiguada. Tudo isso se deve ao fato de que a credibilidade do sistema é a prioridade.
Graças ao design modular, cada unidade, seja um processador, um chip de memória ou um sistema input-output, pode ser retirada e substituída por uma nova. Este desenho é de manutenção fácil e rápida, características essenciais numa espaçonave já que a radiação pode afetar os sistemas eletrônicos e ocasionar mal funcionamento. A ISS é composta por muitos computadores. Alguns deles estão instalados no exterior e os astronautas precisam sair ao espaço para repará-los. Ao longo do ano cerca de 20 computadores precisaram ser consertados.
Performance
O tipo mais comum de hardware usado em ISS hoje em dia é o Intel 80386SX que foi popularmente utilizado como computador doméstico há vinte anos. Sua performance é inexpressiva comparada a processadores modernos, mas há quem discorde desta teoria já que nos equipamentos de hoje em dia um enorme poder de computação é desperdiçado com gráficos e interface. As tarefas básicas requeridas no espaço podem ser executadas por meios muito mais modestos. Afinal, a primeira expedição lunar foi realizada com algo muito simples.
A principal razão pela qual os computadores espaciais estão “ultrapassados” é o tempo que se deve investir no desenvolvimento de cada um. As vezes leva décadas. As listas de objetivos para expedições futuras é divida entre equipamentos técnicos e projetos de novos computadores; tudo feito com tecnologia de ponta. Outro benefício das antigas CPUs é que elas não gastam muita energia para funcionar, e no espaço cada watt conta.
Quanto mais simples, melhor
Mesmo que as espaçonaves sejam máquinas sofisticadas por si mesmas, o sistema de controle é simples e consiste em uma unidade básica que pode realizar um número restrito de operações. Quanto menos um computador se encarregue de fazer, mais estável e confiável ele será, e em caso de que haja problemas identificá-los e resolvê-los será muito mais fácil.
O software se torna muito mais previsível também. São usados sistemas real-time, que não deixam muito espaço para dúvidas. O que garante respostas respostas imediatas e precisas do sistema. Diferente do Windows, que tende a “pensar” um pouco as vezes os RTOS espaciais não perdem tempo carregando. Um software específico para espaçonaves também deve economizar recursos do sistema, seja ele RAM ou CPU.
Consertos, atualizações e debugging
Não existe software perfeito e um erro pode surgir mesmo depois de inúmeros chequeios. E o fato de que o computador esteja a milhas e milhas de distância não torna o debugging mais fácil. Por isso, a melhor maneira de combater a um erro de software é simulando-o numa réplica idêntica do computador espacial, aqui na Terra. Há pouco tempo este método foi usado para restaurar a Voyager 2, que foi lançada há quarenta anos e é famosa por estar fora do sistema solar. Em 2010, por causa de uma disfunção de hardware a espaçonave começou a enviar sinais cruzados ao invés de informação coerente. Felizmente, uma cópia de seu computador é mantida no Laboratório Voayager 2 da NASA; usando-a para simular o problema especialistas da NASA descobriram que o dano estava sendo causado por uma falha na memória. Nesta ocasião um patch (software com os erros corrigidos) foi enviado à Voyager 2 via rádio. Depois de reparada a espaçonave retomou sua viagem pelo espaço e deve continuar transmitindo informações pelos próximos 40 anos, até atingir o último sinal. Ou até ser capturada por aliens.
Spirit, a espaçonave que explora Marte, recentemene passou por um procedimento similar. Não é só na sua casa que os computadores requerem atualizações e manuntenção constantemente.
A informação não pode ser perdida
Explorações espaciais são projetos com investimentos altos, tanto as tripuladas quanto as não tripuladas. Elas exigem tempo, dinheiro e uma equipe para prepará-las. Um pequeno erro que resulte em informação perdida pode significar que todos os esforços foram em vão. Afim de evitar tais incidentes os computadores de espaço possuem inúmeros sistemas de backup.
Tempos modernos
Cada membro da equipe ISS possui um laptop Lenovo ThinkPad que pode ser conectado a diferentes sistemas da espaçonave.
Graças a tecnologia moderna, atualmente os astronautas podem navegar na Web e falar com seus familiares na Terra por um canal de comunicação protegido. Existe um buffer especial para isolar os astronautas dos riscos da rede. Além disso um computador a parte é usado apenas para comunicação pessoal e não se relaciona com equipamento vital para a ISS. Precaução que já provou ser eficiente contra um “Gammima”, malware encontrado no laptop de um astronauta durante uma expedição em 2007. Os notebooks não estavam protegidos com antivírus e desde então NASA começou a reconsiderar o uso dos mesmos.
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