Ngành hàng không vũ trụ đã có sự chuyển biến rõ rệt trong mười năm vừa qua. Chính phủ các nước không còn đóng vai trò chủ đạo trong công cuộc khám phá không gian; thay vào đó, các doanh nghiệp tư nhân và doanh nhân tỷ phú đang tạo ra những đột phá mà chỉ một thập kỷ trước từng được cho là bất khả thi. Nhờ đó, lĩnh vực này đang tăng trưởng bùng nổ, tạo ra một cuộc đua nước rút trong không gian.

Ngày nay, các sứ mệnh không gian đã trở nên phổ biến. Vào năm 2022, trung bình mỗi tuần SpaceX thực hiện 1 vụ phóng vật thể vào không gian. Từ việc chế tạo tên lửa có thể tái sử dụng thế hệ tiếp theo cho đến mở rộng quy mô các vệ tinh liên lạc quỹ đạo thấp và vươn tới các hành tinh xa hơn trong hệ mặt trời với mục tiêu cuối cùng là đưa con người lên sao Hỏa, không có giới hạn nào có thể ngăn cản đổi mới sáng tạo! Tuy nhiên, để thực hiện các mục tiêu này, việc xác nhận tính chính xác của công nghệ như mong đợi đã trở thành yếu tố trọng yếu.

Mặc dù vậy, khó khăn thách thức lớn nhất của công nghệ là môi trường khắc nghiệt trong vũ trụ. Từ việc chịu đựng được lực rung chấn của vụ phóng, biến động nhiệt độ lớn, tác động của bức xạ trên quỹ đạo, những khó khăn về thông tin liên lạc cho tới tránh các mảnh vỡ trong không gian, chúng ta không thể đánh giá thấp những rào cản này. Do đó, phần cứng và phần mềm phải đủ bền vững để chịu được những áp lực này và tiếp tục hoạt động như mong đợi.

Không gian và phần mềm

Thiết bị và công nghệ vũ trụ đã trở nên vô cùng phức tạp và ngày càng phụ thuộc vào phần mềm. Ví dụ, vệ tinh của những năm 1970 có rất ít hoặc không có phần mềm trong khi các chùm vệ tinh khổng lồ mới được triển khai gần đây chủ yếu dựa vào dịch vụ phần mềm để kết nối.

Các công nghệ này cần được đo kiểm nghiêm ngặt trong mọi tình huống có thể để đảm bảo chúng luôn vận hành một cách đáng tin cậy. Tuy nhiên, việc kiểm thử thủ công khối lượng phần mềm khổng lồ như vậy là bất khả thi vì các lý do như độ phức tạp, chi phí và thời gian.

Ứng dụng công nghệ AI để triển khai tự động hóa phần mềm là con đường duy nhất để đảm bảo công nghệ sẵn sàng hoạt động không gian. Tự động kiểm thử thông minh có thể cung cấp các thông tin chi tiết về mức độ sẵn sàng cho vụ phóng và vận hành trên quỹ đạo. Kiểm thử nhanh chóng và kỹ lưỡng mọi kịch bản tiềm năng là một yếu tố trọng yếu, với thông tin thu thập được sẽ có thể giúp xác định các vấn đề tiềm ẩn có nhiều khả năng xảy ra nhất và khắc phục những vấn đề này trước khi phóng vệ tinh. Cách tiếp cận này đảm bảo phần mềm và công nghệ mang lại kết quả mong muốn.

Kiểm thử trải nghiệm người dùng

Trong bất kỳ môi trường nào, đặc biệt trong môi trường không gian vũ trụ khắc nghiệt, chỉ kiểm tra tính tuân thủ của phần mềm là chưa đủ. Sử dụng kiểm thử tự động để kiểm thử từ quan điểm của người dùng - bao gồm toàn bộ trải nghiệm, chức năng, hiệu suất và khả năng sử dụng - để phản ánh chính xác các hoạt động của người dùng.

Một lợi ích khác của ứng dụng AI trong kiểm thử là nhanh chóng thúc đẩy việc phát triển các công nghệ trọng yếu trong cuộc đua không gian, khi việc trở thành công ty đầu tiên trên thị trường sẽ mang lại lợi ích tài chính đáng kể. Ngoài ra, quá trình kiểm thử sẽ có thể được mở rộng quy mô dễ dàng hơn khi công nghệ phát triển và gia tăng độ phức tạp. Khả năng này rất quan trọng trong bối cảnh lĩnh vực không gian vũ trụ tăng trưởng nhanh chóng và thường xuyên đổi mới. Do đó, các doanh nghiệp và cơ quan đang áp dụng kiểm thử tự động ngày càng nhiều để đảm bảo phần mềm hoạt động như kỳ vọng.

Chẳng hạn, NASA đã tích hợp nền tảng tự động hóa thông minh Eggplant của Keysight Technologies để kiểm thử bảo đảm phần mềm trong tàu vũ trụ Orion hoạt động như mong đợi và đạt yêu cầu theo các kịch bản khó khăn. Để giám sát trạng thái của hành trình và cung cấp hướng dẫn cho phi hành đoàn, buồng lái của tàu vũ trụ được trang bị màn hình kỹ thuật số điều khiển bằng phần mềm, thay vì sử dụng cẩm nang giấy như trước đây.

Các chuyên gia đo kiểm tàu Orion đang triển khai tự động hóa để đánh giá linh hoạt trải nghiệm người dùng của phần mềm, đảm bảo phần mềm hoạt động đáng tin cậy và như mong đợi. Việc kiểm thử sẽ vẫn tiếp tục trong khi tàu Orion đang ở trên quỹ đạo để theo dõi trạng thái và khả năng điều khiển tàu vũ trụ trong những tình huống khẩn cấp, khi tàu mất liên lạc với bộ phận chỉ huy chuyến bay trên trái đất.

Cuộc đua không gian và những đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực hàng không vũ trụ không có dấu hiệu chậm lại. Do đó, yêu cầu và nhu cầu kiểm thử nghiêm ngặt để bảo đảm vận hành và an toàn cho các hệ thống thiết yếu sẽ còn tiếp tục tăng lên.

Gareth Smith (Keysight Technologies)