© Фото : ESAПосадочный модуль Скиапарелли отделился от основного орбитального блока Трейс Гас Орбитер
Инженеры и эксперты ЕКА завершили расследование по причинам падения спускаемого модуля «Скиапарелли» на Марс и пришли к выводу, что причины катастрофы носили программный, а не аппаратный характер, сообщает сайт агентства.
«Посадочный модуль «Скиапарелли» был очень близок к решению поставленной перед ним задачи и мягкому приземлению на поверхность Марса в той точке, где мы планировали его посадить. Мы решили большую часть поставленных перед ним задачи, что позволяет нам ликвидировать недостатки в его ПО и подготовиться к полету на Марс в 2020 году», — пишут авторы отчета опубликованного на сайте ЕКА.
Цена одной ошибки
В октябре 2016 года совместная российско-европейская миссия «ЭкзоМарс-TGO» прибыла к красной планете и попыталась решить две критически важных задачи – выход зонда TGO на стабильную орбиту у Марса и посадку демонстрационного посадочного модуля «Скиапарелли» на плато Меридиан у экватора красной планеты. ЕКА: неудача «Скиапарелли» скажется на запуске марсохода «Пастер»
Посадка лендера прошла неудачно – зонд сбросил парашюты и отключил двигатели на высоте в 3-4 километра, после чего он рухнул на поверхность Марса и разбился. Предварительное расследование причин этой аварии показало, что это произошло из-за сбоев в работе так называемого «измерителя инерции» (IMU), устройства, следящего за скоростью вращения модуля вокруг своей оси.
Программа, считывавшая данные с этого датчика, неправильно интерпретировала результаты замеров, которые он ей передавал, и «обнаружила», что зонд находится не над Марсом, а под его поверхностью, что заставило главную ОС «Скиапарелли» сбросить парашюты и отключить двигатели.
В целом, полный отчет специалистов ЕКА, опубликованный на этой неделе, подтверждает эту теорию – программное обеспечение посадочного модуля просто не учитывало возможность появления ошибки и «отрицательных» высот в работе IMU и высотомера «Скиапарелли», и не пыталось перепроверить противоречивые данные, которые выдавали разные датчики лендера. Заблудился в космосе. ЕКА выяснило причину крушения «Скиапарелли»
Помыслить немыслимое
Получение подобных данных IMU, как подчеркивается в отчете, не является аппаратной проблемой – такие аномалии обычно «вычищаются» специальными алгоритмами обработки данных, предварительно настроенными на работу в тех условиях, где будет предположительно работать измеритель инерции. Эта настройка, как констатируют эксперты ЕКА, не была проведена корректно, что заставило IMU выдавать некорректные результаты на протяжении непозволительно долгого времени.
Ошибочная настройка, в свою очередь, была связана с неправильными представлениями о том, как будет вести себя парашют «Скиапарелли» при его раскрытии в атмосфере Марса при наличии сильных порывов ветра, несимметричного раскрытия купола и в других неидеальных ситуациях. Иными словами, посадочный модуль вращался гораздо быстрее после его раскрытия, чем ожидали создатели его операционной системы. Эта проблема уже была ликвидирована при помощи НАСА, чьи специалисты помогли ЕКА просчитать все сценарии раскрытия парашюта. НАСА получило цветные фотографии места крушения «Скиапарелли»
Почему все эти проблемы не были раскрыты во время тестирования «Скиапарелли» на Земле? Как показало расследование ЕКА, в этом были виноваты субподрядчики агентства, не проводившие тестирования IMU и тех частей операционной системы лендера, которые с ним работали. В отчете отмечается, что «(никто) не измерял то, как долго датчик IMU мог выдавать аномальные значения, и продолжительность этого времени была принята равной 15 миллисекундам». Эту проблемой эксперты ЕКА назвали «фундаментальной причиной» катастрофы на Марсе.
Что интересно, инженеры считают, что посадка могла завершиться удачно даже после отстрела парашюта и включения двигателей, если бы операционная система «Скиапарелли» использовала радар и другие приборы для определения положения лендера по двум осям в «режиме ЧП», и не стала отключать двигатели всего через 3 секунды работы. Зонд MRO сфотографировал останки модуля «Скиапарелли»
Все эти проблемы и возможные пути их решения, как надеются авторы отчета, будут учтены в разработке посадочной платформы для марсохода «Пастер», которая будет разрабатываться в российском НПО имени Лавочкина с применением технологий и данных, полученных в ходе анализа причин неудачной посадки «Скиапарелли».
Источник:
