Смущаваща тричасова презентация пред ръководството на НАСА относно бъдещето на орбиталния апарат MAVEN Mars трябваше да бъде най-голямото предизвикателство за екипа на мисията по-рано тази година. Но точно когато презентацията вървеше гладко на Земята, самият космически кораб беше в сериозни проблеми на милиони мили.
След като завърши презентацията същия ден през февруари, Шанън Къри, наскоро назначена за главен изследовател за MAVEN мисия, се чувстваше уверен в работата на екипа, като твърди, че на Март Мисията трябва да продължи поне още три години, аргумент, основан на шест месеца изчерпателна работа на екипа.
Тогава телефонът му звънна. „Най-накрая завършихме презентацията, включвам всичко отново и нашият ръководител на проекта ми се обажда незабавно“, каза Къри пред Space.com. „Сега мисля, че той ми се обажда и казва: „Поздравления, успяхте, страхотни сте“ и той казва: „Ние сме в безопасен режим“.“
Свързани: Най-смелите мисии на Марс в историята
Безопасен режим означава, че космическият кораб е срещнал проблем, който не може да реши сам, така че е изключил всичко, което не му е необходимо, за да оцелее, докато инженерите не се справят с него. Активирайте. Земята може да оцени ситуацията. Понякога решението е просто, космическият еквивалент на рестартиране на интернет рутер.
Но не и този път.
„Събитието в безопасния режим беше – катастрофалното е твърде силно, но искам да кажа, че почти загубихме космическия кораб“, каза Къри, наричайки инцидента „невероятно сериозен“ и „страшен“. И когато екипът искаше да отпразнува края на шестмесечната кампания за разширяване на мисията, времето се ужили. “Беше като да ти спре дъха. На рождения ти ден.”
MAVEN, по-официално известен като Mars Atmosphere and Volatile Evolution, пристигна в орбита около Червената планета през 2014 г. Оттогава космическият кораб не само изучава Марсианска атмосферакакто подсказва името му, но също така служи като ключова релейна станция за комуникации между НАСА и нейните марсоходи и роувъри, които не могат да съобщават за Земята директно.
Това не е мисия, която НАСА иска да приключи и наистина, в края на процеса на преглед, който кулминира с изтощителното представяне, агенцията упълномощи мисията продължи да работи три години. Въпреки това, MAVEN е в космоса повече от осем години, много по-дълго от очакваното, и по-специално една част създава проблеми на екипа.
В космически кораб транспорт две от това, което инженерите наричат инерционни измервателни единици или IMU: основна версия, наречена IMU-1, и идентична резервна, наречена IMU-2. Каквото и IMU, което космическият кораб използва в даден момент, е отговорен за поддържането на MAVEN в правилната позиция или ориентация в пространството. (Отношението е от решаващо значение: функции като зареждане на слънчеви панели и комуникация със Земята не могат да се осъществят правилно, когато космически кораб загуби отношение.)
След като тревожните проблеми с IMU-1 се появиха в края на 2017 г., екипът на MAVEN превключи космическия кораб към резервното му устройство. Но в края на миналата година екипът забеляза, че модулът IMU-2 започва да се износва много по-бързо от очакваното. И така, в началото на февруари екипът върна космическия кораб в оригиналния му блок IMU-1.
Две седмици по-късно, на 22 февруари, в същия ден, когато беше представено разширението на мисията на MAVEN, космическият кораб изведнъж изглежда не използва нито един IMU, за да се позиционира правилно.
„По различни причини нашите две [IMU]„Започнаха да показват проблеми“, каза Къри. “Когато влязохме в безопасен режим, това беше, защото единият от тях наистина се разби, а другият просто губеше живота си.”
Първото предизвикателство беше да се стабилизира космическият кораб, което изискваше процедура, наречена от инженерите спиране на сърдечния ритъм.
Терминът „не е само за драматичен ефект: това е по същество като изтръгване на кабела от стената“, каза Къри. „Космическият кораб рестартира основния си бордов компютър, след което, когато това не проработи, трябваше да премине към резервния компютър, а ние никога преди не сме били на резервния компютър.“
След повече от час космически кораби, опитващи се да съживят IMU-1, компютърната смяна, която също постави MAVEN на IMU-2, се проведе. И не е твърде рано: фокусът на космическия кораб върху слънцето започваше да се отклонява, само по себе си екзистенциална заплаха.
Но дори след като екипът на MAVEN реши най-належащите проблеми, ситуацията остана опасна, защото екипът знаеше, че използването на IMU-2 води до катастрофа. “Остава ни един IMU и нямаме много време за него. Изобщо”, каза Къри. “Възстановихме се от безопасен режим и след това все още бяхме в доста гореща вода.”
Състезание за плаване по звездите
Така екипът се зае да работи по разработването на това, което служителите на космическите кораби наричат „режим на всички звезди“. Този режим позволява на космическия кораб да определи позицията си, като съпостави звезди той вижда със своята вътрешна карта на космоса. Това не е толкова точно, колкото използването на IMU, но продължителността му не е ограничена. За съжаление, режимът All-Stellar отнема време, за да се развие. Екипът на MAVEN възнамеряваше да свърши тази работа по-късно тази година. „Вече го отбелязахме за октомври като „за всеки случай“, мислейки, че правим допълнителната си кредитна домашна работа“, каза Къри.
Космическият кораб имаше други идеи. След като MAVEN беше стабилен на IMU-2, екипът се втурна да разработи всезвездния режим възможно най-бързо, като завърши процеса навреме, за да изпрати съответните команди до космическия кораб на 19 април, малко по-малко от два месеца след началото на криза.
За около месец след цялостното изпълнение, екипът на MAVEN постепенно започна да включва и проверява инструментите, въпреки че космическият кораб трябваше да остане насочен към Земята през цялото време, ограничавайки науката какво може да направи мисията.
Къри особено съжалява за загубата на данни от екстремния ултравиолетов инструмент на MAVEN, който изобщо не може да наблюдава, когато космическият кораб е насочен към Земята. Освен всичко друго, този инструмент може да измерва определени видове ултравиолетова радиация и рентгенови лъчи от слънце при пристигането на Червената планета.
И докато MAVEN се възстановяваше, слънцето предизвика няколко големи изригвания, които космическият кораб пропусна. „Това е истински ритник“, каза тя. „Няколко изригвания от клас X са се разпространили отвъд Марс и са засегнали Марс и MAVEN е единственият, който може да ги наблюдава, но не може.
Бавното възобновяване на пълните операции също означаваше, че MAVEN прекара още един месец, неспособен да служи като релеен спътник за кацателя InSight и марсоходите Curiosity и Perseverance, трите робота на НАСА, които в момента са активни на повърхността на Марс. Въпреки че в тази работа участват и други спътници, MAVEN носи една от най-големите тежести. Така че тримесечният прекъсване на работата на космическия кораб означаваше не само намаляване на науката на MAVEN, но и намаляване на науката за Марс като цяло.
„Беше много трудно за всички повърхностни активи“, каза Къри. И от своя страна спасяването беше много повече от самия MAVEN. “Не беше само за да сме сигурни, че спасихме нашия космически кораб. Той събра много данни за Марс като цяло.”
Обратно на работа
След повече от три месеца без работа, MAVEN най-накрая възобнови нормалната си работа в събота, 28 май, според изявление от Лабораторията по атмосферна и космическа физика в Университета на Колорадо в Боулдър, където се намира централата на мисията. Но това важно събитие не означава, че работата на екипа на космическия кораб е свършена.
Въпреки че изцяло звездният режим може да свърши работата за нормални операции, той не е достатъчно точен, за да види безопасно MAVEN през най-трудните му маневри, а на космическия кораб все още му остава много малко време за IMU. .
„Трябва да прекараме това лято и следващите година-две в намирането на наистина умни начини да спрем да използваме IMU, когато го правим обикновено“, каза Къри. „Ако не направихме нищо, нямаше да имаме успех през следващите 10 години. (Неотдавнашното разширение на мисията предвижда космическия кораб до 2025 г., но НАСА заяви, че иска да използва релейната способност на MAVEN в своята кампания за връщане на проба на Марс, която е в момента се насочва доставка на Земята през 2033 г.)
Къри каза, че е уверена, че екипът на MAVEN може да се справи и с това предизвикателство. „Когато изведнъж се сблъскате с тази, честно казано, екзистенциална заплаха да кажете „Разберете това или ще загубите космическия кораб“, хората го разбират. И така, ние имаме път напред, имаме куп идеи за започване на тестване”, каза тя. “Това готово ли е? Не. Ще отнеме много повече работа, за да се намерят умни начини за това. Но отново, това е много, много, много креативен и умен екип.”
Междувременно, сега, когато MAVEN се върна към нормални операции, има ценна наука, която трябва да се направи по отношение на атмосферата на Марс. По-специално, Къри е развълнуван да види предстоящи данни, които ще покажат как атмосферата реагира на нарастващата активност на слънцето. Слънчевата активност се колебае за период от 11 години слънчев цикълкато звездата изгрява сега, когато учените прогнозират, че ще достигне своя връх около 2025 г.
„Слънчевият цикъл тепърва започва в момента и все още сме на поне 18 месеца от пика, така че не можем да бъдем по-развълнувани да се върнем в пълната екипировка“, каза Къри.
А слънчевият максимум за 2025 г. е особено интригуващ, защото учените очакват той да съвпадне със следващата сериозност на Червената планета. сезон на прашни бури. През лятото в Южното полукълбо метеорологичните условия могат да предизвикат толкова големи прашни бури, че някои обхващат цялата планета. Сега е сезонът на прашните бури на Марс и MAVEN също разгледа предишни сезони, но подравняването на циклите повишава залога.
„MAVEN ще види най-екстремните условия, които някога е виждал, тъй като ще има прах, така че това е долен проводник, а след това екстремна слънчева активност като горен проводник“, каза Къри за примамливата възможност през 2025 г. „Ние можем“ не чакам да се върна към него.”
Изпратете имейл на Meghan Bartels на [email protected] или я последвайте в Twitter @meghanbartels. Последвай ни в Twitter @Espacedotcom и нататък Facebook.
