Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Безопасный режим - это режим работы современного беспилотного космического корабля, при котором все второстепенные системы отключены и активны только важные функции, такие как управление температурой , радиоприем и ориентация . [1]

Безопасный режим включается автоматически при обнаружении заранее определенного рабочего состояния или события, которое может указывать на потерю управления или повреждение космического корабля. Обычно запускающим событием является отказ системы или обнаружение условий эксплуатации, которые считаются опасно выходящими за пределы нормального диапазона. Космические лучи, проникая в электрические системы космического корабля, могут создавать ложные сигналы или команды и, таким образом, вызывать триггерное событие. В центральном процессоре электроника особенно склонна к таким событиям. [2] Еще одним триггером является отсутствие полученной команды в заданном временном окне. Отсутствие полученных команд может быть вызвано аппаратными сбоями или неправильным программированием космического корабля, как в случае спускаемого аппарата « Викинг-1 ».

Процесс выхода из безопасного режима, иногда называют обезвреживанием , [3] включает в себя ряд непосредственных физических действий , предпринимаемых для предотвращения повреждения или полной потери. Снято питание с несущественных подсистем. Восстановление контроля над ориентацией, если оно потеряно, является высшим приоритетом, поскольку необходимо поддерживать тепловой баланс и надлежащее освещение солнечных панелей. [1] Кувыркающийся или вращающийся космический корабль может быстро поджариться, замерзнуть или разрядить свою батарею и навсегда потеряться. [4]

В безопасном режиме [ править ]

В безопасном режиме сохранение космического корабля является высшим приоритетом. Обычно все второстепенные системы, такие как научные приборы, отключаются. Космический корабль пытается сохранять ориентацию по отношению к Солнцу для освещения солнечных панелей и управления температурой. Затем космический корабль ожидает радиокоманд от своего центра управления полетами, отслеживающего сигналы на своей всенаправленной антенне с низким коэффициентом усиления . Что именно происходит в безопасном режиме, зависит от конструкции космического корабля и его миссии. [2]

Выход из безопасного режима включает в себя восстановление связи между космическим кораблем и центром управления полетом, загрузку любых диагностических данных и повторное включение питания различных подсистем для возобновления полета. Время восстановления может составлять от нескольких часов до дней или недель в зависимости от сложности восстановления связи, условий на космическом корабле, расстояния до космического корабля и характера миссии. [5]

Отмена нормального поведения в безопасном режиме [ править ]

Нормальный безопасный режим работы иногда может быть отменен. Способность космического корабля перейти в безопасный режим может быть подавлена ​​во время важных операций космического корабля (таких как маневр вывода на орбиту космического корабля Кассини на Сатурне ), во время которых - если произойдет критический сбой - большинство, если не все, целей миссии. все равно будет потеряно. [3] Иногда космический корабль преднамеренно переводится в безопасный режим центром управления полетом, как это было с марсоходом Spirit на 451 сол. [6]

Современные инциденты [ править ]

2005 г.
2007 г.
2009 г.
  • Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) вошел в безопасном режиме на 26 августа 2009 года для второго инцидента в месяце, четвертый в 2009 году и восьмой с момента запуска в 2005 году [9] [10] Космический корабль хранились в безопасном режиме до декабря 8, 2009. [11]
  • Кеплер перешел в безопасный режим 15 июня и снова 3 июля 2009 г. Оба случая были вызваны сбросом встроенного процессора. [12]
  • Dawn перешла в безопасный режим из-за ошибки программирования во времяпролета над Марсом 17 февраля 2009года. [13]
  • MESSENGER перешел в безопасный режим во время своего третьего пролета над Меркурием 29 сентября 2009 г. [14]
2014 г.
  • Philae спускаемый аппарат вошел в безопасный режим на 15 ноября 2014 года, после того, как его батареи потекли из - за снижения солнечного света и ориентации космических аппаратов нештатной на ее незапланированного места посадки. [15]
2015 г.
  • New Horizons перешла в безопасный режим 4 июля 2015 года, за десять дней до своего максимального сближения с Плутоном , из-за проблемы с синхронизацией в последовательности команд. Некоторые научные данные были потеряны, но с минимальным влиянием на цели миссии. [16]
2016 г.
  • Juno перешла в безопасный режим 18 октября 2016 года, незадолго до запланированного маневрирования с использованием основного двигателя для снижения своей орбиты. [17] Бортовой компьютер космического корабля был перезагружен, и последующая проверка его научно-исследовательских систем не показала серьезных неисправностей. Точная причина остается выясненной. [18]
2018 г.
  • Возможность марсохода вошел в безопасном режиме на 13 июня 2018 во время 2018 года Марс пыльных бурь . Непрозрачность атмосферы была такой, что почти весь солнечный свет был заблокирован, а солнечные панели марсохода не могли заряжать его батареи даже при минимальном обслуживании и связи. [19] [20] Была надежда, что он перезагрузится, как только атмосфера очистится в октябре, но этого не произошло, предполагая либо катастрофический сбой, либо слой пыли, покрывающий его солнечные панели. [21] 13 февраля 2019 года официальные лица НАСА объявили, что миссия « Возможности » завершена, после того как космический корабль не ответил на более чем 1000 сигналов, отправленных с августа 2018 года. [22]
  • Космический телескоп Хаббл вошел в безопасный режим на 5 октября 2018 года, после того, как один из его трех активных гироскопов не удалось. Неисправный гироскоп демонстрировал поведение в конце срока службы в течение примерно года, и его отказ не был неожиданным. Хаббл установил шесть новых гироскопов во время обслуживания 4 миссии в 2009 году ( STS-125 ). Космический корабль обычно использует три гироскопа одновременно, но может продолжать проводить научные наблюдения только с одним. [23] [24]

Инциденты, приведшие к потере или близкой потере космического корабля [ править ]

  • SOHO перешел в безопасный режим и 25 июня 1998 г. был почти потерян. Нормальная работа в конечном итоге была восстановлена ​​после перерыва в четыре месяца. [4] [25]
  • NEAR вошел в безопасный режим, вылетел из-под контроля и был почти потерян во время первой попытки выхода на орбиту Эроса 20 декабря 1998 г. [26]
  • Mars Global Surveyor перешел в безопасный режим и был потерян, когда его батареи были перегреты и разрушены из-за неправильной ориентации на Солнце 2 ноября 2006 г. [27]
  • ISEE-3 был потерян 16 сентября 2014 года во время перезагрузки в штатском. [28] Считается, что 36-летний космический корабль перешел в безопасный режим из-за падения мощности его солнечных батарей. [29] crowdfunded проект был не в состоянии восстановить контакт.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Bokulic, RS; Дженсен-младший (ноябрь – декабрь 2000 г.). "Восстановление космического корабля из солнечно-безопасного режима с помощью веерной антенны" (PDF) . Космические корабли и ракеты . 37 (6): 822. Bibcode : 2000JSpRo..37..822B . DOI : 10.2514 / 2.3640 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  2. ^ a b «Планирование непредвиденного: резервирование, защита от сбоев, планирование на случай непредвиденных обстоятельств и реагирование на аномалии для орбитальной миссии разведки Марса» (PDF) . Конференция и выставка AIAA SPACE 2007 . 18–20 сентября 2007 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
  3. ^ a b c Cassini Spacecraft Safing Архивировано 9 июля 2009 г. в Wayback Machine.
  4. ^ a b «Предварительный отчет о состоянии и предыстории прерывания миссии SOHO» . 15 июля 1998 . Проверено 17 августа 2006 .
  5. ^ а б «Перспектива ИП: отчет о поездке» . НАСА / Университет Джона Хопкинса / APL / New Horizons Mission. 2007-03-26 . Проверено 19 октября 2016 .
  6. ^ a b "Обновления духа 2005" . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала на 2007-08-23 . Проверено 18 августа 2009 .
  7. ^ "Обновления духа 2006" . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала на 2007-08-23 . Проверено 18 августа 2009 .
  8. ^ "Обновления духа 2007" . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала на 2009-04-13 . Проверено 18 августа 2009 .
  9. ↑ Тарик Малик (8 августа 2009 г.). «Мощный орбитальный аппарат Марса переключается на резервный компьютер» . SPACE.com . Проверено 18 августа 2009 .
  10. ^ «Орбитальный аппарат в безопасном режиме увеличивает скорость связи» . НАСА / Лаборатория реактивного движения. 28 августа 2009 года Архивировано из оригинала на 2011-06-11 . Проверено 31 августа 2009 .
  11. ^ «Космический корабль из безопасного режима» . НАСА / Лаборатория реактивного движения. 8 декабря 2009 года Архивировано из оригинала на 2011-06-11 . Проверено 23 декабря 2009 .
  12. ^ «Обновление менеджера миссии от 7 июля 2009 г.» . НАСА. 2009-07-07. Архивировано из оригинала на 2009-06-11 . Проверено 8 июля 2009 .
  13. ^ «Рассвет получает помощь гравитации с Марса» . НАСА / Лаборатория реактивного движения. 2009-02-28. Архивировано из оригинала на 2004-10-16 . Проверено 4 августа 2009 .
  14. ^ "MESSENGER получает помощь критической гравитации для орбитальных наблюдений Меркурия" . MESSENGER Mission News. 30 сентября 2009 года Архивировано из оригинального 10 мая 2013 года . Проверено 30 сентября 2009 .
  15. ^ Брамфилд, Бен; Картер, Челси Дж. (18 ноября 2014 г.). «На комете через 10 лет Philae выйдет из строя, может быть, навсегда» . CNN . Проверено 28 декабря 2014 .
  16. ^ Гипсон, Лилиан (6 июля 2015). «Новые горизонты НАСА планируют 7 июля вернуться к нормальной научной деятельности» . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) . Проверено 6 июля 2015 года .
  17. ^ Feltman, Rachel (20 октября 2016). «Юнона космический корабль скользит в безопасный режим, поставив науку на удержание» . Вашингтон Пост . Проверено 20 октября 2016 года .
  18. ^ «Космический корабль Juno в безопасном режиме для последнего пролета Юпитера; Ученые заинтригованы данными первого пролета» . Лаборатория реактивного движения НАСА . 19 октября 2016 . Проверено 20 октября 2016 года .
  19. ^ Возможность прозябает во время пыльных бурь . НАСА. 12 июня 2918 г.
  20. ^ NASA Сотрудники (13 июня 2018). "Новости Mars Dust Storm - Телеконференция - аудио (065: 22)" . НАСА . Проверено 13 июня 2018 .
  21. ^ «Миссия марсохода по исследованию Марса: все обновления возможностей» . mars.nasa.gov . Проверено 10 февраля 2018 .
  22. ^ «Миссия НАСА Opportunity Rover на Марсе подходит к концу» . НАСА . 13 февраля 2019 . Проверено 13 февраля 2019 года .
  23. ^ Chou, Felicia (2018-10-08). Гарнер, Роб (ред.). «8 октября 2018 г. - Хаббл в безопасном режиме при диагностике проблем с гироскопом» . НАСА . Проверено 23 октября 2018 .
  24. ^ «Хаббл в Твиттере» . Twitter . Проверено 23 октября 2018 .
  25. Перейти ↑ Nancy G. Leveson (2004). «Роль программного обеспечения в авариях с космическими кораблями» (PDF) . Космические корабли и ракеты . 41 (4): 564–575. Bibcode : 2004JSpRo..41..564L . CiteSeerX 10.1.1.202.8334 . DOI : 10.2514 / 1.11950 .  
  26. ^ "Ближние Rendezvous Ожог аномалии декабря 1998 года" (PDF) . Заключительный отчет Совета по рассмотрению аномалий NEAR. Ноябрь 1999. Архивировано из оригинального (PDF) на 2011-06-14 . Проверено 18 августа 2009 .
  27. ^ «Отчет показывает вероятные причины потери космического корабля на Марсе» (пресс-релиз). НАСА . 13 апреля 2007 . Проверено 10 июля 2009 .
  28. ^ Geraint Джонс (3 октября 2014). «Космос, финансовые рубежи - как гражданские ученые взяли под свой контроль зонд» . Разговор . Проверено 16 января +2016 .
  29. ^ Кит Kowing (25 сентября 2014). «ISEE-3 находится в безопасном режиме» . Космический колледж . Проверено 15 января +2016 .

См. Также [ править ]

  • Отказоустойчивый