Zwei Jahre später stellte die NASA die Kommunikation mit dem Raumschiff STEREO-B wieder her

Extremes ultraviolettes Foto der Sonne von STEREO-A. Das Foto wurde mit einer Wellenlänge von 171 Angström (17,1 nm) aufgenommen, die normalerweise blau gestrichen sind. Foto: NASA

Am 21. August 2016 konnten sich die NASA-Ingenieure wieder mit dem Raumschiff STEREO-B verbinden, einem von zwei STEREO- Observatorien (Solar TErrestrial RElations Observatory) zur Untersuchung der Sonnenaktivität.

Das letzte Mal, als das STEREO-B-Observatorium den 1. Oktober 2014 kontaktierte, ging der Kontakt verloren. 22 Monate lang versuchten NASA-Experten , das Gerät zu retten - und doch gelang es ihnen!

Ein weiterer Versuch, die Kommunikation mit dem verlorenen Gerät herzustellen, wurde über das Deep Space Network (DSN) der NASA unternommen, ein internationales Netzwerk von Radioteleskopen, das für die Radioastronomieforschung und zur Steuerung interplanetarer Raumfahrzeuge verwendet wird. Diesmal war der Versuch erfolgreich.


Solarobservatorium STEREO-B. Abbildung: NASA

Am 21. August 2016 um 18:27 Uhr legte der EDT DSN einen Fokus auf den Downlink-Strahl von STEREO-B fest. Spezialisten für Missionsoperationen analysierten das Signal mehrere Stunden lang, um die Koordinaten des Raumfahrzeugs zu bestimmen. Danach schalteten sie den Hochspannungssender aus der Ferne aus, um Batteriestrom zu sparen.

Nachdem die STEREO-B-Koordinaten bekannt sind, können Ingenieure den Sender jederzeit wieder aus der Ferne einschalten. Sie planen, dies in naher Zukunft zu tun, um den Prozess der Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit des Satelliten fortzusetzen, die Kontrolle über seine Bewegung wiederherzustellen, die Funktionsfähigkeit zu bewerten und die Funktionsbereitschaft aller Subsysteme und wissenschaftlichen Instrumente zu überprüfen.


Die Abbildung zeigt die Positionen der Observatorien und ihre Umlaufbahnen relativ zur Erde, Venus, Merkur und Sonne. Abbildung: NASA

Solarobservatorien STEREO-A und STEREO-B sollten die Sonne aus ungewöhnlichen Winkeln aufnehmen. Zum Beispiel von der gegenüberliegenden Seite der Erde. So konnten Wissenschaftler erstmals die Sonne von allen Seiten gleichzeitig fotografieren. Eines der Geräte bleibt allmählich hinter der Erde zurück (Behind-B) und das andere überholt es im Gegenteil (Ahead-A). Dadurch können Sie die Sonne gleichzeitig von zwei verschiedenen Punkten aus beobachten und dreidimensionale Bilder erstellen.

Stereogramm der Sonne aus zwei Sonnenobservatorien

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Es ist die spezifische Umlaufbahn von STEREO-Geräten, die Kommunikationsstörungen verursacht. Aufgrund der langsamen Drift relativ zur Erde zu einem bestimmten Zeitpunkt fuhr jedes der Fahrzeuge über die Sonne hinaus, dh zu dem der Erde gegenüberliegenden Umlaufpunkt. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Funkverbindung mit ihm aufgrund von Störungen für drei Monate unterbrochen.

Zwei Raumschiffe STEREO wurden im Oktober 2006 gestartet und rechnen mit ihrer zweijährigen Arbeit. Wie so oft bei NASA-Raumfahrzeugen konnten sie viel länger als geplant arbeiten. Als Wissenschaftler erkannten, dass die Geräte in die Interferenzzone jenseits der Sonne gelangen und dann länger als geplant aussteigen und weiterarbeiten konnten, begannen sie, diesen Vorgang zu planen .

Jedes der Geräte war mit einem Hardware-Kommunikationsverlust-Timer ausgestattet, der so programmiert war, dass die Systeme automatisch neu gestartet wurden, wenn innerhalb von 72 Stunden keine Befehle von der Erde empfangen wurden. Ein solcher Timer wurde eingeführt, um Probleme, die zu einem Kommunikationsverlust führen könnten, automatisch zu beheben. Dies bedeutet, dass das Gerät nach dem Untergang hinter der Sonne alle 72 Stunden neu gestartet wurde, danach seine Umlaufbahn durch Sterne korrigierte, die Antenne zur Erde richtete und weiterhin versuchte, Kontakt aufzunehmen. Nachdem der Apparat über die Sonne hinausgegangen war, musste er innerhalb von drei Monaten einen solchen Neustart durchführen. Daher haben die NASA-Ingenieure die Leistung beider Geräte nach einem Neustart im Voraus getestet und die Kommunikation mit ihnen 72 Stunden lang übertönt.

STEREO-A hat den Test erfolgreich bestanden, aber sein Doppel-STEREO-B nach dem Blockieren der Verbindung und dem erzwungenen Neustart am 1. Oktober 2014 hat sich aus irgendeinem Grund nach den entsprechenden 72 Stunden 20 Minuten nicht gemeldet. Er konnte die Antenne nicht richtig auf die Erde richten. Anhand eines schwachen und fragmentarischen Signals stellten die Ingenieure fest, dass in der Trägheitsmesseinheit, die die Drehzahl bestimmt, ein unerwarteter Fehler aufgetreten ist. Dieses Modul gab dem Computerführungs- und Steuerungssystem des Geräts falsche Informationen - und meldete eine Drehung, selbst wenn sich das Gerät in einer statischen Position befand. Aus diesem Grund konnte die Antenne nicht auf die Erde zielen. Schlimmer noch, aufgrund falscher Rotationsinformationen könnte das Gerät die Solarmodule auf die falsche Seite drehen und teilweise Energie verlieren. Und noch schlimmerDer Steuercomputer könnte beschließen, die Motoren zu verwenden, um die Drehung der Vorrichtung zu eliminieren. Da es wirklich keine Rotation gab, konnte es nach einer solchen Korrektur wirklich beginnen.

Spezialisten haben versucht, einen Befehl an den STEREO-B-Steuercomputer zu senden, um die Messwerte der fehlgeschlagenen IMU zu ignorieren, aber die Verbindung zum Gerät wurde bereits unterbrochen.

STEREO-A arbeitete weiterhin normal und kam hinter der Sonne hervor, aber es konnten keine Stereopaare von Fotos von zwei Observatorien mehr erhalten werden.

Die Ingenieure haben die genaue Ursache der Fehlfunktion noch nicht herausgefunden, aber die Hauptsache ist, dass jetzt die Verbindung zu STEREO-B immer noch wiederhergestellt ist. Solarobservatorien sind fast zehn Jahre alt. Wissenschaftler erwarten, dass sie weiterhin wertvolle wissenschaftliche Informationen über die Sonnenaktivität senden werden. Neben Fotografien der Sonne selbst fotografierten STEREO-Observatorien interessante Ereignisse im sonnennahen Raum. Zum Beispiel haben sie im April 2007 großartige Fotos von Comet Enke gemachtdas flog an der Sonne vorbei. Die Fotografien zeigten Anzeichen von Turbulenzen im Schweif eines Kometen aus Gerinnseln ionisierten Gases.

Fotos des Kometen Enke in der Nähe der Sonne im April 2007

2007 . : /STEREO

Wenn die Kommunikation mit STEREO-B erneut unterbrochen wird, haben die Ingenieure einen Sicherungsplan. Im Jahr 2019 wird sich das Gerät in ausreichender Entfernung befinden, um direkten Sichtkontakt herzustellen, es durch die Linse des Hubble-Weltraumteleskops zu untersuchen - und den Rotationsgrad zu bestimmen. Um 2023 sollte die Erde STEREO-B einholen - und dann wird es bereits möglich sein, es aus nächster Nähe zu kontaktieren oder sogar zur Untersuchung an die Erde zu liefern, wenn dies wirtschaftlich machbar ist.

Source: https://habr.com/ru/post/de396919/