Непридуманные космические истории - Нэнси Аткинсон

Но, несмотря на раздвоение личности, Mars Reconnaissance Orbiter продолжает функционировать хорошо, говорит Джонстон.

– На наше счастье, обе «личности» в основном «здоровые».

Тем не менее в тот момент, когда случается этот «перебой», космический аппарат переходит в защитный (безопасный) режим, и из-за этого все процессы замирают. После этого аппарат выполняет ориентацию панелями солнечных батарей перпендикулярно к Солнцу (первое условие продолжения работы – гарантировать наличие энергии), а затем разворачивает антенну большого усиления к Земле, чтобы иметь возможность получать команды.

Потом наземная команда проводит диагностику, стремясь понять, что именно послужило поводом для переключения ведущего и ведомого комплектов, и выводит MRO из безопасного режима. Этот процесс может занять несколько суток, а значит, научные инструменты не могут выполнять свои функции, и MRO не может работать в качестве ретранслятора данных для роверов. Так что «перескоки» MRO влияют и на ход других программ. В большей части случаев спутник Mars Odyssey может вступить в строй и поработать ретранслятором, но он не обеспечивает столь же высокую скорость передачи данных.

Несмотря на то что переключения между основным и дублирующим компьютерами, как правило, доставляют лишь неудобство, в истории программы был период, когда эти события начали повторяться с пугающей частотой.

– С 2007 по 2008 год у нас было четыре случая переключения, а затем, в 2009 году, произошли один за другим четыре новых сбоя, – рассказывает Джонстон. – Начинало казаться, что такие события будут происходить все чаще и чаще. Возможно, мы могли потерять управление космическим аппаратом, если бы этот процесс продолжился.

Инженерам пришлось потратить много времени на изучение проблемы, отвлекшись от научных задач и других связанных с проектом вопросов. Хотя им и не удалось полностью решить проблему, вызывающую переключение комплектов в компьютерной системе, они смогли обнаружить иную угрозу, которая могла оказаться фатальной.

– Мы выяснили, что в определенных условиях станция могла полностью и безвозвратно потерять всю память, – говорит Джонстон. – В этом случае она вернулась бы в изначальное состояние, стала бы считать, что находится на стартовом комплексе, и перешла бы в режим получения команд[78] исключительно через физически присоединяющуюся кабель-мачту, которая используется, когда космический аппарат установлен на ракете, а ракета – на стартовой позиции. Поэтому нам пришлось вмешаться и внести в бортовые программы изменение, которое полностью убеждало аппарат MRO в том, что он уже находится на орбите в режиме работы и научных исследований, и это навсегда. И что возможности вернуться к пусковой фазе у него нет.

MRO стал лучше работать после такого исправления, и, по мнению Джонстона, теперь команда «более уверена в том, что, когда сбои такого рода происходят, мы не потеряем нашу станцию из-за них, просто у нас регулярная “смена личности” с одной на другую».

Но проблемы на борту заслуженного искусственного спутника Марса все-таки есть. В тот день, когда я приехала с визитом к Джонстону и Зареку в лабораторию реактивного движения, на MRO вышел из строя радиокомплекс, который занимался ретрансляцией данных для посадочных аппаратов. Инженерам пришлось перезагрузить радиокомплекс (выключить его и включить заново), и после этого он заработал.

– Получается, мы с вами тут разговариваем, а в этот момент могут случаться неожиданности на борту аппарата, который уже десять лет работает в глубоком космосе, – говорит Зарек. – Любое оборудование стареет со временем, космос – это жесткая и неприветливая среда, и я думаю, что нам невероятно везет, что спутник, который каждые два часа, тринадцать раз в сутки, делает новый оборот вокруг Марса и уже сделал свыше 45 000 витков, каждый раз справляется самостоятельно.

В начале 2013 года астрономы открыли новую комету, которая получила название C/2013 A1 Сайдинг-Спринг. Вскоре после ее обнаружения ученые поняли, что она движется в сторону Марса. После того как было установлено, что комета в Марс все-таки не врежется, NASA приняло решение провести наблюдение и изучение этой кометы всеми средствами своей марсианской флотилии аппаратов, в том числе и Mars Reconnaissance Orbiter. Джонстон говорит, что это событие его одновременно взволновало и встревожило, потому что раньше никому не доводилось делать ничего подобного.

– Каждый раз, когда вам приходится делать что-то новое и уникальное, вы обязательно начинаете нервничать по этому поводу, – рассказывает он. – Пролет кометы Сайдинг-Спринг мимо Марса в октябре 2014 года был крайне необычным событием. Несмотря на то что наш спутник Марса был предназначен для того, чтобы вести съемки поверхности планеты, мы решили использовать камеру HiRISE, чтобы как следует отснять комету во время ее близкого пролета. Мне кажется, это очень здорово для нашего проекта: случилось нечто неожиданное, и мы смогли, не растерявшись, обогатить за счет этого нашу программу.

Эта условная схема демонстрирует, как три управляемых NASA искусственных спутника Марса «прячутся», собравшись позади Красной планеты, чтобы защититься от потока кометной пыли во время сближения с Марсом кометы Сайдинг-Спринг (C/2013 A1) 19 октября 2014 года. Ядро кометы прошло на расстоянии 139 500 км от Марса, разбрасывая вокруг свой материал на относительной скорости около 56 км/с по отношению к Марсу и обращающимся вокруг него космическим аппаратам. В их число входили Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey и MAVEN[79]. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института

Чтобы сделать фотографию быстро движущегося объекта с орбиты, инженеры из компании Lockheed Martin в Денвере, работающие по проекту MRO, сумели точно навести аппарат и задать ему угловое смещение, основываясь на сведениях о положении кометы, полученных из расчетов инженеров лаборатории реактивного движения. Чтобы убедиться, что комета окажется именно там, где ожидается, группа получения изображений HiRISE сфотографировала комету за двенадцать дней до максимального сближения, когда она еще была еле заметна на снимке на уровне шума детектора. К их удивлению, обнаружилось, что комета находится не совсем там, куда ее помещали выполненные заранее баллистические расчеты. Используя исправленную информацию, MRO удалось успешно отследить комету во время ее пролета. Если бы эта дополнительная проверка не проводилась, комета Сайдинг-Спринг могла бы вообще не попасть в поле зрения фотокамер станции.