¿Con qué frecuencia se reemplazan las computadoras ISS (MDM)?

_{Nota: Esta respuesta ha cambiado a partir del 23 de julio de 2014. Debido a la falla de MDM externa del 11 de abril de 2014 y algunas correcciones y mejoras adicionales, tanto la parte de datos como la de análisis de esta respuesta han cambiado, así que lea atentamente. Si está interesado en las versiones anteriores de esta respuesta, consulte el historial de edición.}

¿Con qué frecuencia se reemplazan?

Fuentes: [2001] , [2007] , [2014]

En un análisis anterior (consulte el historial de edición), incluí erróneamente un reemplazo de MDM en un transbordador espacial en 2008 como parte de los reemplazos de MDM de la ISS. También revisé el reemplazo de 2007 y no me di cuenta de que implicaba reemplazar no uno sino tres MDM. Los MDM (mejor descritos en esta hoja informativade Honeywell) se dividen en tres niveles. Hay tres MDM de nivel 1 responsables del comando y control. Uno es principal y los otros dos son copias de seguridad. Hay seis categorías de MDM de nivel 2 que transmiten comandos a varios sistemas. Existen dos MDM para cada categoría: uno principal y otro de respaldo. Finalmente, hay tres categorías de MDM de nivel 3 que ejecutan comandos desde los MDM de nivel 2. En la categoría de sistemas internos hay 11. Doce son MDM de sistemas de alimentación y 8 son MDM de sistemas externos. En total, son 46 MDM.

Cabe destacar que en la primera década de la vida útil de la ISS, se tuvieron que reemplazar tres MDM de nivel 1 de respaldo, y se tuvo que reemplazar un MDM de nivel 1 primario al mismo tiempo que los respaldos.

¿Podemos decir con confianza que la confiabilidad de los MDM está aumentando, es decir, podemos desentrañar los efectos de los ciclos solares de los cambios en la calidad de fabricación?

_{[Fuente de gráficos NOAA]}

Dado que solo tenemos tres puntos de datos, existe un alto margen de error para extrapolarlos. Podemos ver que el primer reemplazo coincidió con una cresta en la actividad solar y los siguientes tres coincidieron con un valle, aunque hubo picos momentáneos en la actividad magnética que pueden haber coincidido con la falla del MDM. La falla de MDM más reciente coincidió con un pico en la actividad, pero a diferencia de las fallas anteriores, se trataba de un MDM externo y no de los MDM de nivel 1.

De esto es difícil derivar una correlación entre el ciclo solar y la necesidad de reemplazar los MDM. Sin embargo , es notable que ambas crestas de actividad solar en la vida útil de la ISS coincidieron con fallas de MDM. No podemos decir con confianza que la confiabilidad de los MDM está aumentando. Parece que algunos MDM necesitan ser reemplazados cada 6 años más o menos. Los MDM de comando y control parecen especialmente vulnerables, lo cual es un problema grave.

¿Cuáles son las lecciones de la experiencia de aviónica de la ISS para nuestras futuras misiones más allá de LEO?

Solo cinco de los 46 MDM han tenido que ser reemplazados durante la vida útil de la ISS. Algunos parecen necesitar ser reemplazados cada seis años más o menos, por lo que puede ser necesario tener esto en cuenta para futuras misiones más allá de LEO. Sin embargo, dado que tenemos pocos datos sobre el efecto del ciclo solar en los MDM, es difícil decir qué efecto tendrá en los MDM el aumento de la radiación más allá de LEO. Puede ser que el aumento de la radiación resulte en una mayor frecuencia de fallas en la computadora.

La vulnerabilidad de los MDM de nivel 1 es particularmente problemática si la actividad solar está relacionada con la falla, porque el entorno más extremo más allá de LEO puede hacer que esto sea insostenible con la tecnología actual. Por otro lado, no ha habido otra falla de nivel 1 desde 2007, por lo que quizás el problema ya se haya solucionado.

Hay 48 MDM en total en la ISS (sin incluir repuestos) de dos variedades principales ubicadas tanto internas (24) como externas (24) en la estación. Son Estándar (33) y Mejorado (15). Todos los MDM estándar utilizan un procesador Intel militar 386 y realizan el tipo de sensor y efector IO. Ha habido dos MDM estándar y una falla mejorada en órbita que resultó en el reemplazo de la caja o la tarjeta específica. Los MDM mejorados tienen un 386 de mayor velocidad o un Pentium según el requisito de procesamiento de esa función de MDM y realizan tareas de cómputo y comunicación en lugar del tipo de sensor y efector IO de los estándares. El Pentium fue la actualización más reciente de los MDM con 7 mejorados internos que se han actualizado y 2 actualizaciones externas aún por realizar. La otra actualización de los MDM mejorados fue el reemplazo en 2001 del dispositivo de almacenamiento masivo giratorio con una unidad de estado sólido. Hubo varias fallas de los medios giratorios en órbita antes de la actualización de estado sólido. Cinco de los MDM utilizan la opción de almacenamiento masivo. Además de las fallas reales, ha habido varios incidentes de comportamiento anómalo que fueron auto-recuperados o recuperados por ciclo de energía. Estos son en su mayoría atribuibles a alteraciones de la radiación (el diseño es tolerante a la radiación, no completamente resistente a la radiación) o interrupciones de energía. ha habido varios incidentes de comportamiento anómalo que fueron auto-recuperados o recuperados por ciclo de energía. Estos son en su mayoría atribuibles a alteraciones de la radiación (el diseño es tolerante a la radiación, no completamente resistente a la radiación) o interrupciones de energía. ha habido varios incidentes de comportamiento anómalo que fueron auto-recuperados o recuperados por ciclo de energía. Estos son en su mayoría atribuibles a alteraciones de la radiación (el diseño es tolerante a la radiación, no completamente resistente a la radiación) o interrupciones de energía.

Voy a arriesgarme y decir esto: muy raramente . ¿Por qué? Después de tres semanas en las que varios otros y yo probamos todas las combinaciones de ISS y MDM que pudimos introducir en Google, todavía solo sabemos de 1 reemplazo y 1 actualización de Tildal, y eso es todo.

Estas cosas no están clasificadas, y parecería que reemplazarlas debido a una falla aparecería en algún lugar de Google.

Ahora, esto es lo que debemos recordar: la falta de evidencia es solo eso: falta de evidencia. Por lo tanto, todo lo que podemos decir es que, hasta donde sabemos, los MDM no se reemplazan con la frecuencia suficiente para hacer un gráfico y decir cosas al respecto.