26 май 2017 г.


По време на спускането към Марс на 19 октомври 2016 година, модулът " Schiaparelli" от космическата мисия "ЕкзоМарс" претърпя авария. Навлизането му в атмосферата започва на височина от около 122,5 километра при скорост от 21 000 км/ч. Парашутът на спускаемия апарат се отваря на височина от около 11 километра от повърхността, когато скоростта на модула е 1650 км/ч. 50 секунди преди по план да завърши кацането на "Schiaparelli" връзката с него се разпада.

В резултат на това 300 килограмовият научен апарат се удря с повърхността на планетата със скорост около 540 км/ч и се разрушава. За независимо разследване на катастрофата е създадена комисия от експерти, които не са на работа в Европейската космическа агенция (ЕКА). На 18 май 2017 година комисията излиза с официален доклад със заключения за причините за провала на мисията.

Изхождайки от резултатите от проведените разследвания, комисията достига до извода, че причина за катастрофата не е отказ в една конкретна подсистема или компонент, а е повече "явление, предизвикано от съчетаването на различни параметри, които не са били по необходимия начин прогнозирани преди полета. В резултат на това, конфликтът на данните, постъпващи към бордовия компютър, е довел до преждевременно прекратяване на изпълнението на последователността от процедури за меко кацане".


Комисията определя четири основни причини, които са довели до неуспеха на мисията на Schiaparelli:
- Недостатъчно моделиране на динамиката на парашутната система;
- Недостатъци в работата на инерциалния блок и управлението от негова страна на блоковете за навигация и контрол;
- Недостатъчно внимателен подход към откриване на отказите, отстраняването им и възстановяването на системите, както и към здравината на конструкцията;
- Недостатъци в мениджмънта.

Комисията е възстановила последователността на събитията по време на катастрофата. На 16 октомври 2016 година спускаемият апарат "Schiaparelli" нормално се отделя от орбиталния модул TGO (Trace Gas Orbiter). Три дни по-късно, на 19 октомври, "Schiaparelli" започва да изпълнява последователностите от операции за навлизане в атмосферата на Марс, която трябва да завърши с меко кацане на повърхността.

Голяма част от шестминутното спускане преминава по план: модулът навлиза под правилния ъгъл в разредената марсианска атмосфера, специалният топлинен щит му осигурява защитата, докато се движи със свръхзвукова скорост. Датчиците на предния и задния край на топлинния щит предават полезни научни и инженерни данни за въздействието на марсианската атмосфера. По време на спускането "Schiaparelli" изпраща данните към орбиталния модул. По-късно те са послужили на комисията, за да възпроизведе събитията по време на спускането.

Приблизително три минути след навлизане в атмосферата е отворен парашута. В този период е отчетена неочаквано висока скорост на въртене на спускаемия апарат. Това довежда до изкривяване на данните за скоростта на въртене, подавани от инерционния измервателен блок, а от там и до грешка в работата на програмното обезпечение на навигационния модул и грешна оценка за текущата височина на спускаемия апарат.

При съпоставянето на тези данни с последващи радиолокационни измервания, компютърът на апарата изчислява, че модулът вече се намира под нивото на повърхността. Съответно преждевременно е подадена команда за изхвърляне на парашута, краткотрайно включване на двигателите за кацане на модула, които работят само 3 вместо 30 секунди, и включване на системите, които модулът трябва да активира след кацането си. В действителност обаче, той все още се намира в свободно падане на височина около 3,7 км, което и довежда до сблъсъка му с повърхността със скорост от около 540 км/ч.

В отчета на комисията е записано, че апаратът е бил много близо до успешно изпълнение на мисията и меко кацане в предварително определения район и че е осъществена не малка и важна част от демонстрационните цели. В частност, става ясно, че е необходимо да се доработи софтуера за бъдещи мисии. Резултатите ще се използват за да се разработят по-добри компютърни модели за поведението на парашутните системи и ще са ценна информация за подготовката на следващия етап от програмата "ЕкзоМарс", планиран за 2020 година.


В момента орбиталният модул TGO осъществява последователностите за навлизане на работна кръгова орбита около Марс с височина около 400 км. Програмата на мисията предвижда установяването на работната орбита да стане за сметка на атмосферно забавяне: по време на преминаването през перицентъра - най-близката до повърхността точка от орбитата - TGO ще "закача" горните слоеве на атмосферата и така постепенно ще снижава скоростта си, а от там и апоцентъра на орбитата (точката на максимално отдалечаване от планетата).

Проектът "ЕкзоМарс" е съвместна разработка на Европейската космическа агенция и Роскосмос. Целта му е изследване на Марс, повърхността, атмосферата и климата на планетата от орбита. Експедицията започва на 14 март 2016 година от Байконур. Орбиталният модул Trace Gas Orbiter и демонстрационният спускаем модул "Schiaparelli" са изведени в космоса с ракета носител "Протон-М".

0 коментара:

Публикуване на коментар