O ônibus espacial, parte 6.1: o sistema de bordo

Cinco computadores IBM AP101S executam todas as tarefas de processamento de dados dentro dos ônibus espaciais americanos (Atlantis, Discovery e Endeavour -- os que sobraram após as explosões do Challenger e do Columbia).

Esses computadores podem operar independentemente ou em conjunto. Existem dois programas básicos de controle da espaçonave: um principal e um reserva. São como sistemas operacionais (Windows) nos nossos computadores pessoais. O principal é bem mais completo e complexo, possuindo todas as funções de todas as fases. O reserva é bem mais simples e não possui todas as funções, aumentando bastante a carga de trabalho da tripulação.

Normalmente, quatro computadores “rodam” o programa principal e um “roda” o programa reserva. Todos os cinco computadores recebem exatamente as mesmas informações dos barramentos de dados. Depois de processar os dados, eles dão uma resposta (“output”) nos barramentos de saída.

O computador com o programa reserva tem a sua saída inibida por um comando (através de um interruptor) que a tripulação opera durante a configuração normal. Os outros quatro computadores lêem as saídas uns dos outros e comparam internamente os valores. Caso exista alguma incompatibilidade, eles determinam qual computador está operando irregularmente e o eliminam do grupo.

Caso os quatro tenham alguma falta de sincronia, a tripulação imediatamente deve acionar o programa reserva, desligando a saída dos quatro principais e permitindo a atuação do reserva. Todos os dados entre os computadores e os sistemas são convertidos de sensores e para atuadores através de MDMs (multiplexadores/demultiplexadores), que traduzem respectivamente na direção correta a linguagem de dados digital ou analógica.

Duas memórias de “tape” magnéticas armazenam todos os dados e programas necessários, provendo 34 MB de informações (isso era “top de linha” quando os veículos foram projetados na década de 70. Observe como os valores parecem extremamente pequenos hoje em dia, com o avanço impressionante da área. O sistema é mantido sem alterações até hoje porque cumpre a sua função normalmente e todos os seus componentes já são muito testados em condições operacionais extremas).

Para interface de informações e comandos da tripulação com o sistema, temos displays que condensam todos os valores de interesse de determinados sistemas em dada fase de vôo, assim como teclados que nos permitem introduzir comandos e dados no sistema. Também existe um sistema de alarmes, com sons e um painel de luzes de aviso e emergência.

Para cada fase de vôo existe um subprograma (aplicativo) que deve ser selecionado, na maioria das transições, pela tripulação. Eles são escritos na linguagem “High Order Assembly Language/Shuttle” (HAL/S). A tabela abaixo apresenta a lista desses aplicativos:

Número do programa / Fase de vôo

901 / Monitoramento pré-vôo
101 / Pré-lançamento (T-20)
102 / Subida: operação dos foguetes de propelente sólido (SRB)
103 / Subida: separação dos SRBs até o corte dos motores
104 / Inserção: corte dos motores até primeira queima OMS
105 / Inserção: operação dos OMS (queima 1 e queima 2)
106 / Inserção: após segunda queima
201 / Órbita
202 / Manobras no espaço
801 / Checagem de sistemas em órbita
301 / Deórbita: preparação para queima de reentrada
302 / Deórbita: queima de reentrada
303 / Reentrada: checagem de sistemas
304 / Reentrada
305 / Vôo atmosférico e pouso
601 / Emergência: aborta com retorno para pouso no ponto de lançamento (RTLS)
602 / RTLS: Planeio 1
603 / RTLS: Planeio 2

Grande abraço a todos!