Сердце James Webb: NASA раскрыла главный секрет телескопа

Космический телескоп James Webb радует человечество своими удивительными фотографиями как глубокой Вселенной, так и близких объектов нашей Солнечной системы. Мы удивлены качеством полученных снимков. Но как управляют телескопом? Какими командами оперируют инженеры и операторы, чтобы отдавать ему приказы? Если вы — программист, то вы будете удивлены.

Вы смотрите на звезды, а программисты видят точки с запятой
Вы смотрите на звезды, а программисты видят точки с запятой. Изображение: NASA

Оказалось, что один из лучших и наиболее современных научных инструментов человечества руководствуется не самым удобным языком программирования. Так, для «общения» с James Webb NASA использует JavaScript. Этот язык программирования применяется на 98% веб-сайтов в Интернете, но разработчики часто жалуются на него из-за специфической логики и ограниченных возможностей. Тем не менее, JavaScript несет ответственность за все полученные фотографии с телескопа.

JavaScript и ISIM

Как объясняет документация интегрированного научного инструментального модуля (Integrated Science Instrument Module, или ISIM) телескопа James Webb, программное обеспечение для ISIM контролируется сценариями, написанными на JavaScript, после получения соответствующей команды. Проще говоря, у инструмента есть встроенный процессор сценариев, который получает инструкции по поводу того, что именно делать на языке JavaScript. Причем фактический код, отвечающий за преобразование сценариев JavaScript, способен запускать и выполнять до 10 заданий одновременно.

Процессор сценариев
Процессор сценариев — то, что действительно выполняет задачи — получает инструкции через JavaScript. Диаграмма: NASA

На борту JWST уже есть пакет написанных сценариев для выполнения конкретных задач. Ученым на Земле достаточно просто приказать телескопу выполнять эти задачи. Когда команда отправлена, коды JavaScript интерпретируются процессором сценариев, который затем связывается бортовыми системами и включает необходимые модули. Например, можно управлять маневровыми двигателями для изменения положения в пространстве, регулировать зеркала или фокусироваться на космических объектах. ISIM – это набор инструментов телескопа, с помощью которых он делает снимки, а скрипты на JavaScript контролируют этот процесс. NASA называет ISIM «сердцем космического телескопа Джеймса Уэбба».

Устаревшие технологии

В документе NASA сказано, что разработанная система управления «дает персоналу большую видимость, контроль и гибкость над операциями телескопа», позволяя им легко изменять сценарии, изучая разветвления и тонкости работы с инструментами. Но у знающего читателя все равно возникнет вопрос – почему именно этот язык? Есть более удобные и привлекательные варианты: Python, C#, Rust, Ruby или Go.

JavaScript – только часть головоломки
JavaScript – только часть головоломки, но она важна. Диаграмма: NASA

Конечно, JavaScript вряд ли можно назвать современным языком для управления суперсовременным телескопом по цене в 10 миллиардов долларов. Но дело в том, что для написания этих команд используется инструментарий SDK Nombas ScriptEase 5.00e от 2003 года. То есть многие читатели этой новости еще даже не родились, когда появилось программное обеспечение, управляющее James Webb. Самое забавное то, что сама Nombas обанкротилась еще в 2000-х годах.

«Упрощенная» схема архитектуры
«Упрощенная» схема архитектуры. Диаграмма: NASA

Впрочем, есть объяснение, почему так вышло. Разработка космического телескопа началась давно – в 2004 году. На тот момент ScriptEase 5 было всего два года, поэтому применение этого инструментария в качестве отправки команд кажется вполне естественным. Впрочем, не беспокойтесь, сам обработчик сценариев был написан на мощном и безотказном языке программирования C++.

Слабее смартфона

Но это еще не все, чем может удивить James Webb. Как оказалось, 10-миллиардный инструмент оснащен файловым хранилищем объемом всего 68 ГБ. Да, твердотельный накопитель этого телескопа имеет примерно такую ​​же емкость, которая была в оригинальном MacBook Air 2008 года. Он даже не идёт в сравнение с iPhone 13, в котором объем памяти уже стартует со 128 ГБ. То есть объем встроенного накопителя JWST даже меньше, чем в вашем современном ноутбуке или даже смартфоне.

Космический телескоп James Webb
Космический телескоп James Webb. Иллюстрация: The Verge

Конечно, недостаток памяти испытывает и сам телескоп. В среднем, в зависимости от задачи и интенсивности наблюдений, весь этот объем может быть заполнен всего за 2 часа, поэтому JWST находится на постоянной связи со специалистами NASA, постоянно загружающими данные на серверы на Земле.

Ранее мы сообщали о том, как раньше был раскрыт секрет ярких фотографий James Webb.

По материалам The Verge

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine