Intuitive Machines possibilita pouso histórico na Lua com o GitLab

Quando a Intuitive Machines ganhou um contrato de US$ 77 milhões com a NASA em 2019 para construir, lançar e pousar uma espaçonave perto do pólo sul da Lua, a equipe de desenvolvimento de software da empresa sabia que tinha apenas cinco anos para criar todo o código necessário para se comunicar, navegar, controlar e pilotar o veículo. E eles não conseguiriam fazer isso com uma cadeia de ferramentas fragmentada e demorada. Eles precisavam de uma plataforma de DevSecOps de ponta a ponta para criar e implantar software seguro mais rapidamente, cumprir seus prazos e se tornar o primeiro empreendimento dos EUA a pousar na Lua desde as famosas missões Apollo no início dos anos 1970. Eles firmaram uma parceria com o GitLab e, juntos, fizeram história.

Confiante nas suas chances de ganhar o contrato de pouso lunar da NASA em 2019, a Intuitive Machines adotou o GitLab meses antes de receber a confirmação oficial, para que estivesse preparada para começar a trabalhar.

"O projeto do módulo de pouso na Lua era de uma magnitude muito maior do que qualquer coisa que já tínhamos feito", diz James Blakeslee, líder de software da Intuitive Machines. "Não tínhamos um histórico, então tivemos a oportunidade de começar do zero. Ao olhar para a equipe de software e para o que precisávamos fazer, sabíamos que precisávamos de uma plataforma capaz de lidar com todos os nossos desafios de software."

Ele também diz que era importante ter uma única aplicação onde todos os seus 40 a 50 desenvolvedores pudessem trabalhar, ganhar visibilidade e colaborar em projetos compartilhados. Todos na equipe precisavam conseguir participar de qualquer projeto e contribuir com qualquer trabalho que precisasse ser feito. "A equipe toda precisava de uma plataforma que tivesse a mesma aparência e proporcionasse a mesma experiência, independentemente do projeto ou processo de software em que estivesse trabalhando", diz Blakeslee. "A plataforma do GitLab nos ofereceu essa flexibilidade colaborativa e já tinha as ferramentas de que precisávamos integradas. Então apostamos todas as fichas nela."

Além de usar algumas estruturas que a empresa já tinha, a Intuitive Machines precisou criar todo o software para o módulo de pouso, chamado Odysseus ou "Odie". Isso significava construir sistemas para controle no solo, simulação, necessidades em voo (como navegação e comunicações) e funções de pouso.

"A espaçonave funciona porque a testamos exaustivamente, com dezenas ou centenas de milhares de simulações antes do voo da missão", diz Blakeslee. "E se o software no centro de controle não funcionar, você não consegue ver a telemetria da espaçonave, nem falar com ela. Isso deixaria os operadores cegos. Tudo isso é fundamental para a missão", acrescenta. "Todo esse software crítico foi criado com o GitLab. Não teríamos conseguido sem a plataforma."

A Odysseus decolou em 15 de fevereiro de 2024. Ela não transportava uma tripulação humana, mas transportava cargas científicas comerciais, incluindo tecnologia para observações de rádio, câmeras estéreo e lidar de navegação doppler. Ela pousou na Lua sete dias após o lançamento, juntando-se a um pequeno grupo de elite, com a Rússia, os EUA, a China, a Índia e o Japão, que conseguiu esse feito.

"Construímos uma espaçonave do zero em cinco anos. Se não tivéssemos adotado o GitLab, não teríamos conseguido isso. A espaçonave não teria voado; não no prazo que precisávamos e com o número de pessoas que tínhamos na equipe", diz Blakeslee.

Tirar a espaçonave do solo não foi o fim do trabalho da equipe de DevSecOps.

O primeiro voo de qualquer espaçonave é considerado experimental, e os engenheiros esperam encontrar e fazer a triagem de problemas após o lançamento. Para a Odysseus, "certamente houve coisas que surgiram durante o voo, 'Easter eggs', apesar de todos os testes rigorosos que fizemos", diz Blakeslee. "Isso significava que precisávamos aplicar um patch ao software durante o voo. Os prazos eram mais apertados. Os riscos eram maiores. Havia muito mais tensão."

Devido aos cronogramas impostos pela mecânica orbital e às restrições térmicas, havia prazos específicos para o envio de patches à espaçonave, tanto em voo quanto na Lua. Para criar e implantar rapidamente esses patches, incluindo correções para telêmetros a laser, comunicações e navegação, eles dependiam muito dos pipelines de integração contínua (CI) do GitLab para garantir que os patches não introduzissem nenhum defeito no sistema.

Os pipelines de CI permitem que as equipes examinem o software e executem verificações de controle de qualidade em uma velocidade impossível de alcançar manualmente, de acordo com Blakeslee. Os desenvolvedores da Intuitive Machines conseguiram criar seus próprios testes de regressão, integração, controle de qualidade e aceitação que são executados nos pipelines. Todos esses testes forneceram informações sobre o código alterado e garantiram que os patches não quebrassem nada, fossem compatíveis com o software básico e corrigissem os problemas que deveriam resolver.

"Verificamos tudo nos pipelines de CI", diz Blakeslee, observando que eles tiveram uma diminuição de 20 vezes no tempo de execução do pipeline com o GitLab. "Você precisa introduzir bons patches na espaçonave. Como pode imaginar, se introduzir patches ruins, pode ser o fim. Isso poderia acabar com a missão, então você precisa de algo que os verifique. O GitLab fez isso."

Esses pipelines de CI também ajudaram as equipes de DevSecOps a criar patches para problemas causados quando a espaçonave pousou na Lua inesperadamente de forma inclinada, o que levou a desafios críticos de comunicação. As equipes precisaram desenvolver rapidamente vários patches de software, verificá-los usando os pipelines de CI e restaurar os sistemas de comunicação prontamente, enviando os patches a uma distância de um quarto de milhão de milhas para que a espaçonave funcionasse novamente.

Com as correções enviadas por upload com sucesso para os sistemas da espaçonave, Odysseus operou na superfície lunar por sete dias, a duração esperada da missão. Agora com uma missão lunar bem-sucedida na conta, a Intuitive Machines está focada no lançamento de uma segunda espaçonave no final de 2024. Como o processo de desenvolvimento funcionou muito bem com Odysseus, Blakeslee diz que planejam usar a mesma configuração.

"Temos menos de um ano entre as missões lunares, então só é possível nos prepararmos se usarmos o que já temos como base", diz ele. "Esta próxima espaçonave é uma evolução da primeira missão, então não vamos mudar as ferramentas e, certamente, não planejamos começar do zero com a plataforma de DevSecOps. Vamos continuar usando o que deu certo."

A Intuitive Machines é uma das três empresas que a NASA escolheu para realizar estudos de um ano focados no desenvolvimento de um projeto preliminar e um protótipo para um veículo para terreno lunar ("LTV") e espera que seu trabalho lunar continue além das duas aeronaves. Este LTV deve fazer parte das missões Artemis, que levarão os humanos de volta à Lua. A NASA escolherá uma ou mais das três empresas para construir um LTV e, em seguida, testar seu desempenho e segurança. Espera-se que o veículo possa trabalhar por pelo menos 10 anos na superfície lunar em temperaturas extremas, transportar dois astronautas e usar um braço robótico. A primeira missão Artemis deve ser lançada em 2029.

"Se a NASA nos escolher para construir o LTV, certamente construiremos os sistemas usando o GitLab, pois isso funcionou muito bem", diz Blakeslee. "Acabamos de expandir o grupo de DevSecOps que temos atualmente. Os resultados do pouso na Lua pela primeira vez para os EUA em mais de 50 anos são incontestáveis. Então pretendo continuar usando o mesmo ecossistema."

Depois que o segundo módulo lunar chegar à superfície da Lua, as equipes de DevSecOps da empresa poderão fazer uma pausa longa o suficiente para avaliar como estão usando o GitLab e adicionar mais recursos à plataforma, por exemplo, aproveitando os runners do GitLab para ajudar a gerenciar o tamanho cada vez maior das suas equipes e as cargas de trabalho em seus pipelines.

Blakeslee diz que também estão animados para usar os recursos de inteligência artificial do GitLab Duo.

"A revolução da IA já começou, e usar o GitLab Duo parece um próximo passo natural para nós", diz ele. "Acho que vai ajudar não apenas com sugestões de código e preenchimento de código, mas também vai responder a perguntas sobre vulnerabilidades e código. Estamos sempre procurando maneiras de melhorar não só a velocidade, mas a experiência geral de desenvolvimento."

"A IA é realmente um acelerador para o desenvolvimento", acrescenta Blakeslee. "Você precisa se manter atualizado se quiser manter a competitividade. É por isso que o GitLab Duo está no meu radar."

Houve uma lacuna de 52 anos entre a missão Apollo em 1972 e a aterrissagem com sucesso do Odysseus pela Intuitive Machines. Esse primeiro pouso comercial dos EUA na Lua foi um marco histórico e colocou a Intuitive Machines no mapa do setor da exploração espacial.

"Tudo o que estávamos trabalhando culminou em um evento muito específico, e não tínhamos muita margem para erros", diz Blakeslee. "Se não tivéssemos um controle de qualidade de software muito bom e a automação desse controle, não teríamos conseguido. Não tenho dúvidas de que, se eu voltasse no tempo e escolhesse outras ferramentas de desenvolvimento, nosso software teria atrasado e quebrado, e provavelmente não teríamos voado."

"Não teríamos conseguido construir uma espaçonave em cinco anos sem o GitLab. Isso nos ajudou a fazer história", acrescenta. "Trouxe um benefício material para o sucesso do nosso negócio."