Что же делают компьютеры на Международной космической станции, какие они и как взаимодействуют?

Международная космическая станция — сложнейший орбитальный комплекс, собираемый из космических объектов-модулей, которые создаются в различных странах, выводятся на орбиту в различное время различными носителями, но образуют на орбите единый сложный динамический объект с едиными параметрами движения, единой внутренней средой, множеством единых внутренних ресурсов (электропитание, топливо, газы и т.д.) и единым экипажем. (Рис. 1).

Такой сложный динамический объект требует постоянного управления, контроля и поддержания заданных параметров по множеству контуров управления. Естественно, учитывая ограниченность численности экипажа, необходимость максимального использования экипажа для выполнения научных экспериментов в космосе, были предприняты все усилия для максимальной автоматизации процессов функционирования бортовых систем станции, поддержания параметров внутренней среды и заданной динамики полета. Все эти задачи максимально возложены на бортовые компьютерные системы.

При завершении строительства станции на борту будет более ста управляющих компьютеров, которые будут контролировать более 30000 параметров бортовых систем и внутренней и внешней окружающей среды. Часть этих компьютеров располагается внутри станции, в герметизированных отсеках, а часть снаружи, в условиях открытого космоса, — например, компьютеры управления ориентацией панелей солнечных батарей (которые в свою очередь имеют площадь, соизмеримую с футбольным полем!) или компьютеры роботизированных транспортных систем и манипуляторов.

Так как большинство процессов, происходящих на станции, взаимосвязано, станционным компьютерам приходится постоянно обмениваться информацией друг с другом по специальным бортовым информационным сетям, проложенным через все модули МКС.

Ответственность задач, возлагаемых на бортовые компьютерные системы МКС, сложность орбитального комплекса, растянутая во времени этапность строительства МКС, необходимость интеграции на борту в реальном времени сложнейших программных систем, разработанных многочисленными коллективами специалистов в различных странах, потребовали создания достаточно сложной отказоустойчивой иерархической архитектуры бортовой вычислительной системы МКС.

На вершине этой архитектуры находится целая система компьютеров интерфейса с экипажем. Международная космическая станция по своему внутреннему интерьеру значительно отличается от космических кораблей предыдущих поколений. Если ранее внутренний интерьер космического корабля характеризовался огромным числом различных приборов, табло, индикаторов, ручек переключателей, то теперь, например, основной модуль американского сегмента МКС выглядит как широкий коридор с гладкими стеновыми панелями, в которых тут и там расположены гнезда для подключения переносных портативных компьютеров — лаптопов.