ZINĀTNE: Marsa zondes Schi aparelli avārijā vaino datorkļūmi
Kļūme datorprogrammā, kuras dēļ Marsa izpētes zonde Schiaparelli saņēma nepareizas komandas, ir ticamākais šī moduļa avārijas cēlonis.
19. oktobrī zonde ietriecās Marsa virsmā un, domājams, eksplodēja. Tomēr Eiropas un Krievijas kosmosa izpētes aģentūru pārstāvji uzsver, ka kopumā ExoMars misija uzskatāma par izdevušos, jo tās galvenais mērķis - aparāta Trace Gas Orbiter (TGO) nogādāšana Marsa orbītā - ir sasniegts. Bet Schiaparelli tāpat bija eksperimentāls aparāts, kas paredzēts nākamajā ExoMars fāzē izmantojamo tehnoloģiju pārbaudīšanai, un tā mūžs uz Marsa vienalga nebūtu bijis ilgāks par desmit dienām.
Beidzamo nedēļu laikā Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) speciālisti atkal un atkal veikuši datormodelēšanu, lai noskaidrotu, kad tad īsti nogājis greizi un kādēļ 577 kilogramus smagais modulis, kas pēc izskata atgādina lidojošo šķīvīti, nav spējis nosēsties uz Marsa virsmas. ESA Saules un planētu izpētes departamenta vadītājs Andrea Akomaco sarunā ar Nature stāstījis, ka pašlaik savāktā informācija liecina par kļūmi datorsistēmā. Vienkāršoti sakot, dators bijis pārliecināts, ka modulis jau nosēdies uz Marsa, lai gan patiesībā tas tobrīd vēl atradies vairāku kilometru augstumā virs planētas virsmas. A. Akomaco skaidrojis, ka, atstājot mātes kuģi TGO, kas atradās aptuveni 400 kilometru augstumā, modulis ar aptuveno ātrumu 19 300 km/h 120 kilometru augstumā iegājis Marsa atmosfērā un uzsācis bremzēšanu. Saskaņā ar plānu nosēšanās fāze bijusi aptuveni sešas minūtes ilga, un sākotnēji viss noticis, kā iecerēts. Schiaparelli siltumizolācijas vairogi droši sargājuši moduli un tā zinātniskos instrumentus no pārkaršanas Marsa atmosfērā, izlaists moduļa galvenais izpletnis, kura diametrs sasniedz 12 metrus. Taču aptuveni minūti un 20 sekundes pirms plānotā nosēšanās brīža moduļa datorsistēma sākusi dot kļūdainas komandas. Sākumā krietni par agru atvienoti gan galvenais izpletnis, gan siltumizolācijas vairogi, bet pēc tam deviņi reaktīvie dzinēji, kuriem bija jāturpina moduļa bremzēšana, iedarbināti nevis uz plānotajām 30, bet gan tikai trim sekundēm. Beidzamā informācija, ko TGO, bet pēc tam arī misijas vadītāji uz Zemes saņēma no Schiaparelli, vēstīja, ka tas sācis ieslēgt zinātniskos instrumentus, kuriem bija jāsāk darboties vien pēc nosēšanās uz Marsa. «Moduļa dators uzskatīja, ka nosēšanās jau veikta, taču patiesībā Schiaparelli tobrīd atradās vairāku kilometru augstumā un brīvajā kritienā,» sarunā ar International Business Times sacījis viens no vadošajiem šīs programmas speciālistiem Horhe Vago.
Nākamajā dienā pēc neveiksmīgā nosēšanās mēģinājuma katastrofas vietu identificēja NASA orbitālais aparāts Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Attēlos, kas veikti, izmantojot zemas izšķirtspējas kameru CTX, Meridiāna plato, aptuveni 5 kilometrus no Schiaparelli plānotās nosēšanās vietas redzami divi objekti, kuru nebija iepriekšējā reizē, kad MRO fotografēja šo reģionu maijā. Speciālisti uzskata, ka attēlos redzamais gaišais objekts ir izpletnis, kas par ātru atdalījās no moduļa, bet aptuveni kilometra attālumā esošais tumšais plankums (15 reiz 40 metru platībā) ir katastrofas vieta. Tā kā dzinēji plānoto 30 sekunžu vietā darbojās tikai trīs sekundes, moduļa degvielas tvertnēs bija papilnam degvielas, kas, domājams, eksplodējusi brīdī, kad Schiaparelli triecās pret Marsa virsmu.
Kamēr izmeklēšana turpinās un oficiāla slēdziena vēl nav, šī ir tikai viena no avārijas hipotēzēm, taču, pēc ESA ekspertu domām, pati ticamākā. A. Akomaco sarunā ar Nature norādījis, ka gan viņš, gan kolēģi, pat justos atviegloti, uzzinot, ka avārija notikusi tieši datorkļūmes dēļ. «To izlabot būtu vienkāršāk nekā tad, ja izrādītos, ka esam izmantojuši nepareizus tehniskos risinājumus,» viņš norādījis. ESA speciālisti arī uzsver, ka runām par misijas izgāšanos nav pamata. Piemēram, aģentūras ģenerāldirektors Johans Dītrihs Verners sacījis, ka ExoMars misija bijusi «par 96% veiksmīga». Pats svarīgākais bijis nodrošināt TGO ieiešanu orbītā, un tas arī izdevies. Pašlaik orbitālais aparāts riņķo ap Marsu elipses veida orbītā, pilnu apgriezienu veicot 4,2 Zemes dienās. Jau šomēnes sāksies tā zinātnisko instrumentu kalibrēšana - TGO galvenais uzdevums ir Marsa atmosfērā meklēt metānu un citas gāzes, kas varētu liecināt par aktīviem bioloģiskajiem vai ģeoloģiskajiem procesiem, atgādina interneta ziņu vietne Space.com. Plānots, ka TGO orbīta tiks stabilizēta nākamā gada martā, kad zonde uzsāks savus pētījumus. Vienlaikus TGO, kas Marsa orbītā pavadīs aptuveni sešus gadus, ir liela loma nākamajā ExoMars misijas fāzē.
Plānots, ka 2020. gada jūlijā no Baikonuras kosmodroma Kazahstānā, izmantojot Krievijas raķeti Proton-M, uz Marsu tiks sūtīts sešriteņu visurgājējs. Tam uz Marsa virsmas būtu jādarbojas vismaz sešus mēnešus, veicot nopietnu zinātnisko programmu, kuras ietvaros paredzēta arī grunts paraugu ņemšana no divu metru dziļuma un šo paraugu nekavējoša analīze. Visu savākto informāciju visurgājējs uz Zemi nosūtīs ar TGO starpniecību. Moduļa Schiaparelli galvenais uzdevums bija pārbaudīt tehnoloģijas, kuras bija plānots izmantot visurgājēja nosēšanās procesā, un projekta neveiksme liks ESA un Roskosmos darbiniekiem vēlreiz apsvērt visas detaļas. Turklāt kavēties nav laika, jo jau decembrī ESA jāpanāk, lai ExoMars 2020 projektam tiktu piešķirts nepieciešamais finansējums - aptuveni 300 miljoni eiro.
***
NEVEIKSMĪGĀS MISIJAS UZ MARSU
• 1960. gada 10. un 14. oktobris - PSRS mēģina palaist kosmosā pirmās zondes Marsnik 1 un Marsnik 2, kurām būtu jāsasniedz Marss un jānolido garām Sarkanajai planētai. Abi mēģinājumi ir neveiksmīgi, un zondes nesasniedz pat Zemes orbītu. Pirmā zonde avarēja pēc tam, kad ierīces kļūdaini noteica nesējraķetes augstumu, bet otras katastrofas iemesls bija kļūme nesējraķetes dzinējā.
• 1962. gada 24. oktobris - PSRS palaistā zonde Sputnik 22 avarē Zemes orbītā, kad uzsprāgst nesējraķetes trešā pakāpe.
• 1962. gada 1. novembris - startē padomju kosmiskais aparāts Sputnik 23 jeb Mars 1, kura uzdevums ir nosēšanās uz Marsa virsmas. Šī zonde veica vairāk nekā 106 miljonus garo ceļu, nākamajā gadā sasniedzot Marsa orbītu, taču radio antenas sabojāšanās neļāva tās vadības sistēmai saņemt nepieciešamos signālus, tā turpināja ceļu un galu galā nonāca orbītā ap Sauli.
• 1962. gada 4. novembris - PSRS zonde Mars 2 nesējraķetes kļūmes dēļ nespēj pamest Zemes orbītu, pēc pāris dienām sadegot atmosfēras augšējos slāņos.
• 1964. gada 5. novembris - NASA pirmais mēģinājums uz Marsu sūtīt zondi Mariner 3 izrādās neveiksmīgs. Pirmkārt, pati zonde neatdalās no nesējraķetes, bet, otrkārt, jau vēlāk tiek konstatēts, ka tā attīstījusi pārāk mazu ātrumu, kas nozīmē, ka Marsa sasniegšana bija neiespējama.
• 1965. gada maijs - padomju kosmosa vadības centra speciālisti zaudē sakarus ar Marsa orbitālo aparātu Zond 2, kuram pirms tam jau sabojājies viens no saules bateriju paneļiem.
• 1969. gada marts un aprīlis - ar dažu nedēļu intervālu palaistie PSRS Marsa orbitālie aparāti Mars 1969A un Mars 1969B tā arī nespēj sasniegt Zemes orbītu. Otrais no šiem aparātiem avarē nepilnu simt metru augstumā virs Baikonuras kosmodroma.
• 1971. gada 9. maijs - Zemes orbītu nespēj sasniegt amerikāņu kosmiskais aparāts Mariner 8. Izmeklēšana liecina, ka avāriju izraisījusi bojāta diode.
• 1971. gada 10. maijs - PSRS Marsa zonde Kosmos 419 sasniedz Zemes orbītu, taču tā arī nesāk darboties nesējraķetes trešā pakāpe. Vēlāk noskaidrojas, ka nepiedodamas nolaidības dēļ tā noregulēta, lai sāktu darboties nevis pēc 1,5 stundām, bet pēc 1,5 gadiem.
• 1971. gada 19. maijs - no Baikonuras kosmodroma startē zonde Mars 2, kuras misija uzskatāma par daļēji izdevušos. Orbitālajam aparātam 2. novembrī izdodas sasniegt Marsa orbītu, taču zondes nosēšanās modulis ietriecas Marsa virsmā.
• 1971. gada 28. maijs - ļoti līdzīgs liktenis piemeklē Mars 3 misiju - orbitālais aparāts savu uzdevumu izpilda, taču nosēšanās modulis darbojas tikai mazliet vairāk nekā desmit sekundes pēc Marsa virsmas sasniegšanas - pēc tam sakari ar to zūd.
• 1973. gada jūlijs un augusts - nepilna mēneša laikā no Baikonuras kosmodroma startē vēl četras padomju Marsa zondes, taču visas misijas izrādās neveiksmīgas. Mars 4 datoru kļūmes dēļ tā arī nespēj sasniegt Marsa orbītu, Mars 5 tajā atrodas vien pāris dienu, līdz zondes instrumentus iznīcina mikrometeorīta trieciens, Mars 6 nosēšanās aparāts avarē uz Marsa virsmas, bet Mars 7 nosēšanās aparāts nemaz nesasniedz Sarkano planētu.
• 1988. gada 7. un 12. jūlijs - PSRS palaiž kosmosā zondes Fobos 1 un Fobos 2, kuru mērķis ir sasniegt Marsa orbītu, bet pēc tam nosēsties uz šīs planētas pavadoņa Fobosa. Pirmais no kosmiskajiem aparātiem pazūd jau tā paša gada augustā ceļā uz Marsu, bet sakari ar otro tiek zaudēti 1989. gada martā, kad Fobos 2 jau atrodas Marsa orbītā.
• 1992. gada 25. septembris - startē NASA speciālistu izstrādātais Marsa orbitālais aparāts Mars Observer, taču sakari ar to tiek zaudēti nākamā gada augustā - pāris dienu pirms tam, kad zondei būtu jāsasniedz Marsa orbīta. Domājams, ka spiedienu nav izturējusi zondes degvielas tvertne, kuras dehermetizācija likusi zondei kūleņot un sabojājusi elektriskās ķēdes.
• 1996. gada 16. novembris - Krievijas kosmosa izpētes aģentūra mēģina uz Marsu nogādāt kosmisko aparātu Mars 96, kas sastāv gan no orbitālā aparāta, gan nosēšanās moduļa, gan vairākiem belzeņiem, kuriem no Marsa grunts jāizsit pietiekami daudz materiāla, ko varētu pētīt nosēšanās aparāta zinātniskie instrumenti. Tomēr kosmiskais aparāts spēj sasniegt tikai ļoti zemu Zemes orbītu un vēlāk iegāžas Klusajā okeānā - tā dienvidu daļā. Vides aizsardzības organizācijas ceļ trauksmi par to, ka Mars 96 atomdzinējos atradušies vairāk nekā 270 gramu radioaktīvā plutonija.
• 1998. gada 3. jūlijs - Japānas kosmosa aģentūras ISAS pirmais mēģinājums pētīt Marsu ar orbitālā aparāta Nozumi (PLANETB) palīdzību izrādās neveiksmīgs. Japāņu speciālistiem nākas vairākas reizes koriģēt zondes kursu, kas noved pie pārmērīga degvielas patēriņa. Tiek nolemts zondi atstāt orbītā ap Sauli, lai ap 2003. gadu to vēlreiz virzītu uz Marsu, tomēr Saules vējš sabojā Nozumi elektroniku, un kosmiskais aparāts tiek zaudēts.
• 1998. gada 11. decembris - šajā dienā startējušā NASA kosmiskā aparāta Mars Climate Orbiter misija beidzas neveiksmīgi pavisam bērnišķīgas kļūdas dēļ. Zonde nonāk neplānoti zemā Marsa orbītā un eksplodē tāpēc, ka tās ierīcēs bija izmantotas atšķirīgas mērvienību sistēmas, - vienas ierīces izmantoja tradicionālās britu mērvienības, bet citas - metrisko sistēmu.
• 1999. gada 3. janvāris - startē NASA kosmiskā zonde Mars Polar Lander, kurai tā paša gada decembrī izdodas veiksmīgi sasniegt Marsa orbītu, tomēr nosēšanās laikā sakari ar zondi pazūd. Pēc vienas no versijām, zondes mērinstrumenti nepareizi noteikuši nosēšanās ātrumu un attālumu no Marsa virsmas, kā rezultātā zonde Marsā ietriekusies ar 22 m/sek. lielu ātrumu.
• 2003. gada 2. jūnijs - uz Marsu dodas Eiropas Kosmosa aģentūras kosmiskais aparāts Mars Express Orbiter, no kura pēc Marsa orbītas sasniegšanas tā paša gada 25. decembrī atdalās nosēšanās modulis Beagle 2. Joprojām nav īsti zināms, vai tam uz Marsa izdevās nosēsties veiksmīgi, taču sakari ar zondi tiek zaudēti. 2015. gadā, pamatojoties uz Mars Reconnaissance Orbiter atsūtītajiem attēliem, izteikta samērā ticama hipotēze, ka zondes saules bateriju paneļi atvērušies nepareizi, bloķējot tās antenu.
• 2011. gada 8. novembris - neilgi pēc starta tiek zaudēta kontrole pār Krievijas nesējraķeti, kurai uz Marsa pavadoni Fobosu būtu jānogādā zonde Fobos-Grunt, bet Marsa orbītā - Ķīnas kosmosa izpētes aparāts Yinghuo-1. Nākamā gada janvārī abas ierīces iegāžas Klusajā okeānā netālu no Čīles krastiem.
Avots: Space.com, Popular Mechanics, Reuters