ระบบ Workflow การทำงานกับยาน Perseverance ใหม่ของ JPL ที่ Optimize Memory และมีระบบ Web-based

ระบบ Workflow การทำงานกับยาน Perseverance ใหม่ของ JPL ที่ Optimize Memory และมีระบบ Web-based

ในช่วงของการแพร่ระบาดของ COVID-19 หลาย ๆ คนทราบดีว่าการทำงานทางไกลผ่านระบบออนไลน์นั้นไม่ได้ง่ายอย่างที่คิดเลย หลาย ๆ ครั้งที่การทำงานออนไลน์ไม่สามารถเทียบเท่ากับการทำงานแบบ On-site จริง ๆ ได้ การสำรวจอวกาศก็เช่นกัน

การทำงานด้านการสำรวจอวกาศทุกคนคงจะนึกภาพถึง Mission Control ที่มีจอมีคอนโซลเต็มไปหมดแน่นอน อย่างไรก็ตามยิ่งโลกเราก้าวไปไกลเท่าไหร่ จำนวนของจอเหล่านั้นก็ค่อย ๆ น้อยลงเรื่อย ๆ ขนาดของ Mission Control จากห้องโถงขนาดใหญ่ตอนนี้ก็กลายเป็นห้องที่เล็กลงเรื่อย ๆ และด้วยกระแสของการทำให้อวกาศสามารถเข้าถึงจากใคร ๆ ก็ได้อย่าง Space Democratization รวมถึงการนำคอมพิวเตอร์เขามาช่วยเหลือมนุษย์ในการทำงานนั้น (Human-Computer Interaction) NASA ได้พัฒนาระบบจัดการการสำรวจบนดาวอังคารใหม่ชื่อว่า COCPIT

COCPIT (Component-based Campaign Planning, Implementation, and Tactical) พัฒนาร่วมกันโดย JPL-Caltech และ Human-Computer Interaction Group จาก NASA’s Ames Research Center ที่ Silicon Valley เป็นระบบจัดการภารกิจการสำรวจซึ่งทำหน้าที่เป็น Event Planner หรือโปรแกรมสำหรับสั่งงานโรเวอร์ Perseverance

อ่านบทความเกี่ยวกับ Human-Computer Interaction ได้ที่นี่ – SpaceCHI 2021: มนุษย์ + คอมพิวเตอร์ + อวกาศ -> อนาคต?

Andrea Cornell วิศวกรซอฟต์แวร์ของ NASA JPL ขณะกำลังทดสอบระบบ COCPIT – ที่มา NASA/JPL-Caltech

หลังจาก Perseverance เริ่มต้นภารกิจทางวิทยาศาสตร์ได้ไม่นาน วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์แต่ละสายก็จะแยกกันไปเป็นทีมเพื่อวางแผนภารกิจของตัวเอง เช่น คนนู้นอาจจะทำด้านธรณีวิทยา คนนี้อาจจะทำด้านชีววิทยา แต่ละคนก็จะมีแผนการสำรวจไม่เหมือนกัน แต่สุดท้ายในเมื่อโรเวอร์มีคันเดียวงานจากแต่ละทีมก็จะมากองกัน โรเวอร์ก็จะต้องค่อย ๆ ไล่ทำไปที่ละอันตามลำดับความสำคัญและคิว

ขณะเดียวกันเมื่องานแต่ละอันเสร็จ โรเวอร์ก็จะต้องส่งข้อมูลกลับโลกซึ่งใช้เวลาส่งนานมากและระหว่างที่มันส่งนั้นถ้าไม่มี Event Planner เราจะไม่สามารถเอาโรเวอร์ไปทำอย่างอื่นได้เลยเพราะว่าเราจะต้องรอให้โรเวอร์อัพโหลดข้อมูลให้เสร็จเสียก่อน ไม่เช่นนั้นสมมุติเราเอามันไปทำอย่างอื่นตอนที่มันกำลังอัพโหลดข้อมูลการสำรวจก่อนหน้านี้ พื้นที่เก็บข้อมูลบนโรเวอร์อาจจะไม่พอเก็บข้อมูลใหม่ซึ่งอาจทำให้เกิดการ Overwrite ข้อมูลได้หรือดาวเทียม Mars Relay Network อาจจะตกขอบฟ้าทำให้ส่งข้อมูลกลับโลกไม่ได้ยิ่งคอขวดกันเข้าไปใหญ่ ยังไม่นับรวมการใช้งานแบตเตอรี่ของโรเวอร์ที่สามารถสร้างคอขวดให้กับการสำรวจได้อีก (ตอนกลางคืนโรเวอร์ชาร์จไฟไม่ได้เพราะไม่มีแสง)

ปัญหาที่จะเกิดขึ้นถ้า Schedule ของ Mars Rover go brrr

  • ให้โรเวอร์สำรวจติด ๆ กันแบบไม่พักส่งข้อมูลจน Memory เต็มเลยต้องพักส่งข้อมูลทำให้การสำรวจขาดตอนหรือโรเวอร์พักส่งข้อมูลบ่อยเกินจนเสียเวลา
  • งานสำรวจอันใดอันหนึ่งกินเวลาสำรวจนานเกินจนโรเวอร์ไม่มีเวลาส่งข้อมูลแล้ว Mars Relay Network ตกขอบฟ้าไปก่อน เลยต้องรอมันวนกลับมาใหม่
  • งานสำรวจอันใดอันหนึ่งกินแบตเตอรี่ของโรเวอร์เกือบหมด แล้วงานอันต่อไปก็ต้องใช้แบตเตอรี่เยอะพอสมควร จบที่จอดชาร์จแบตเตอรี่เสียเวลา
  • แผนการสำรวจจะต้องส่งไปถึง Mars Relay Network ล่วงหน้าก่อนที่ดาวเทียมใน Mars Relay Network จะโคจรเหนือ Perseverance เพื่อให้มันดาวน์โหลดแผนการสำรวจไปทำงานต่อ ถ้าเกิดอัพโหลดไป Mars Relay Network ไม่ทันก็จะเสีย Window การสื่อสารนี้ไปฟรีแล้ว Perseverance ก็จะจอดโง่เพราะมันไม่รู้ว่ามันต้องทำอะไร ต้องเราดาวเทียมโคจรกลับมาให้มันดาวน์โหลดแผนการสำรวจใหม่

และเหตุการณ์เหล่านี้ ขอแค่เกิดขึ้นอันใดอันหนึ่งมันจะมีผลกระทบตาม ๆ กันมาเป็นลูกโซ่เลยทีเดียว สมมุติงานสำรวจใครสักคนทำโรเวอร์แบตเตอรี่หมดตอนมืดแล้วกิน Memory เต็มพอดี งานสำรวจอันต่อไปก็ทำไม่ได้ ไปต่อก็ไปไม่ได้ จะส่งข้อมูลกลับต่อก็ส่งไม่ได้ แล้วพอส่งข้อมูลต่อไม่ได้ ก็จะต้องดองข้อมูลรอ Mars Relay Network เพราะ Memory เต็ม Mars Relay Network มันก็จำกัด Bandwidth ที่จะส่งกลับโลกของมัน ก็จะจบที่ Perseverance ต้องจอดรอให้มัน Dump ข้อมูลกลับโลกผ่าน Deep Space Network เสร็จก่อนค่อยทำงานต่อได้ ทำดีเลย์อันเดียวเรียกได้ว่าโดนทั้งทีมภารกิจมองแรงแน่ Event Planner อย่าง COCPIT จึงจำเป็นอย่างมากต่อภารกิจการสำรวจทุกภารกิจไม่ว่าจะเป็นนอกโลก บนดาวอังคาร หรือนอกระบบสุริยะ

ไดอะแกรมการสื่อสารของโรเวอร์ Curiosity บนดาวอังคารกับโลก (ของ Perseverance ก็จะคล้าย ๆ กัน) –

แต่จุดเด่นของ COCPIT ที่จะปฏิวัติการสำรวจอวกาศ คือ การที่มันเป็น Platform แบบ Web-based หรือเป็นเว็บไซต์นั่นเอง Event Planner รุ่นก่อน ๆ ที่ NASA ใช้กันมานั้นจะเป็น Software แบบติดตั้งบนคอมพิวเตอร์ที่ Mission Control จะทำอะไรก็ต้องไปทำที่ Mission Control แต่ COCPIT ที่เป็นแบบ Web-based ไม่ต้องติดตั้งอะไรทั้งนั้นขอแค่มี Browser สำหรับเปิดเว็บ แล้วก็เอา Link มากดเข้าไปที่ Platform COCPIT แค่นี้ก็สามารถสำรวจดาวอังคารได้แล้ว ซึ่งรูปอันแรกนั้นก็เป็นการสาธิตการสั่งงาน Perseverance แบบ Remote จากฝรั่งเศสโดยที่ไม่ต้องไปถึง Mission Control ที่ NASA/JPL นอกจากนี้จะเห็นได้ว่าหน้าตามันเรียบง่ายสำหรับใช้งานมาก

ภาพของทีม Mars 2020 SuperCam ขณะกำลังใช้งานระบบ COCPIT (จอซ้ายบน) French Operations Center for Science and Exploration ที่ประเทศฝรั่งเศส – ที่มา CNES/De Prada Thierry

แล้วมันหมายถึงอะไร? มันหมายความว่านักวิทยาศาสตร์จากที่ไหนที่ใดบนโลกก็ได้ สามารถเข้าร่วมเป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจอวกาศได้โดยที่ไม่ต้องบินมาถึง Mission Control เพื่อวางแผนภารกิจสำหรับโรเวอร์ โดยเฉพาะในช่วงนี้ที่เราไม่สามารถเดินทางไปไหนได้เพราะ COVID-19 นั่นเอง นอกจากนี้มันคงจะดีไม่น้อยถ้าเราจะได้มีโอกาสเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามของมนุษยชาติในการค้นหาความลับของจักรวาลแห่งนี้อีกด้วย คล้ายโครงการ [email protected] ที่ให้ผู้คนทั่วโลกเป็นส่วนหนึ่งในการตามหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกนั่นเอง

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

Life Goals: NASA Software Unlocks Martian Rover Productivity

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

Allow All
Manage Consent Preferences
  • Always Active

Save