Der Skiaparelli-Computer hat wahrscheinlich eine erfolgreiche Landung in einer Höhe von 2-4 km festgestellt

Das Modell des Schiaparelli-Landers vor dem Hintergrund von Vertretern der Europäischen Weltraumorganisation, die seinen Unfall erklären. Foto: Kai Pfaffenbach / Reuters

Fotos vom Haufen Marsboden am Landeplatz des Schiaparelli-Landers ließen wenig Raum für Zweifel. Der Apparat der Europäischen Weltraumorganisation, der eine neue Technologie der sanften Landung erarbeiten sollte, stürzte in die Oberfläche und explodierte möglicherweise.

Die traurigen Ereignisse vom 19. Oktober 2016 waren ein schmerzhafter Schlag, aber die ESA-Ingenieure beleben Schiaparelli in einer Computersimulation immer wieder und versuchen, die Gründe für den Fehler zu verstehen.

Schiaparelli war ein wesentlicher Bestandteil des Raumfahrzeugs Exomars, das am 14. März 2016 von Baikonur aus gestartet wurde.


Installation und Installation des Komplexes auf Proton-M Als er sich am 16. Oktober um 14:42 UTC dem Mars näherte,

trennte er sich vom Orbitalmodul „ Trace Gas Orbiter “ (TGO).

Unfallchronik

Soft-Fit-Programm. Illustration: ESA

19. Oktober „Skiaparelli“ trat mit einer Geschwindigkeit von 21.000 km / h in die Marsatmosphäre ein. Innerhalb von 3-4 Minuten wurde die Geschwindigkeit durch aerodynamisches Bremsen reduziert. Der Hitzeschild im Frontalteil schmolz langsam und verdampfte. In einer Höhe von 11 km, als die Geschwindigkeit auf 1700 km / h abnahm, wurde ein Fallschirm über dem Skiaparelli eingesetzt, und nach 40 Sekunden wurde der vordere Teil des Schutzgehäuses mit einem Hitzeschild fallen gelassen.

Im Gegensatz zum Beagle-2- Landemodul , das während der Landung am 25. Dezember 2003 verloren ging, sendeten die Skiaparelli während des Abstiegs weiterhin Telemetrie an den Orbiter.

Es wird angenommen, dass der Fallschirmabstieg normal abgeschlossen wurde, jedoch ungefähr 50 Sekunden vor der erwarteten Landung das Signal von den Schiaparelliweg .

Am 21. Oktober erklärte die ESA die Sonde für verloren. Nach der Analyse der Telemetrie von TGO legten die Ingenieure die Version vor, wonach der Fallschirm möglicherweise etwas früher als geplant abgeschossen wurde und die weichen Landemotoren in zu hoher Höhe abstellen konnten.

Der Bordcomputer stellte die Motoren ab

Die Landung sollte fast 6 Minuten dauern. Exomars-Projektleiter Jorge Vago sagte, die ersten Fehlfunktionen hätten 4 Minuten 41 Sekunden nach dem Eintritt in die Atmosphäre begonnen. Die Freigabe des Fallschirms und der Schutzhülle erfolgte vorzeitig, und die Landemotoren, die sich vor der Landung die letzten 30 Sekunden einschalten sollten, funktionierten nur 3 Sekunden. Danach stellte das Gerät die Motoren ab, da der Bordcomputer entschied, dass die Landung abgeschlossen war.

Der Bordcomputer stellte nicht nur die Motoren nach einer „erfolgreichen Landung“ ab, sondern aktivierte auch die Arbeit wissenschaftlicher Instrumente an Bord des Geräts und bereitete sich auf Arbeitsaufgaben vor, um das Wetter an der Oberfläche zu untersuchen: elektrische Felder und atmosphärische Staubkonzentration zu messen. „Ich gehe davon aus, dass wir zu diesem Zeitpunkt noch zu hoch waren. Und das wahrscheinlichste Szenario ist, dass wir dann einfach an die Oberfläche gefallen sind “, sagte Vago.


Bilder vor und nach der Landung von Schiaparelli, aufgenommen vom Mars Reconnaissance Orbiter. Foto: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Gemessen an der Größe des Einschlagkraters am Ort des mutmaßlichen Schiaparelli-Absturzes (15–40 m) fiel er aus einer Höhe von 2–4 km und kollidierte mit einer Geschwindigkeit von mehr als 300 km / h mit der Oberfläche.

Es ist zu früh, um endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen, daher spekulieren die ESA-Ingenieure nur. Andrea Accomazzo, Leiterin der Solar- und Planetenmissionen der ESA, sagt, der Grund für den Computerfehler sei entweder ein Softwarefehler oder das Kompatibilitätsproblem heterogener Daten von verschiedenen Sensoren.

Arbeiten Sie an den Fehlern vor Exomars 2020

Das Exomars-2016-Programm wurde von der Europäischen Weltraumorganisation zusammen mit Roscosmos organisiert. Es geht der Mission Exomars 2020 voraus, bei der Wissenschaftler hoffen, eine größere Forschungsstation und einen Rover an der Oberfläche zu landen. Dort werden während der Landung dieselben Sensoren und Software verwendet wie bei Schiaparelli, in Russland und in Europa.


Marsrover "Exomars - 2020". Abbildung: ESA

Andrea Akomazzo glaubt, dass das Problem relativ einfach zu beheben ist, wenn es sich um einen Softwarefehler und Sensoren handelt. Gemessen an vorläufigen Daten funktionierte die Hardware des Abstiegsmoduls einwandfrei. Der Fallschirm, der Hitzeschild und die Motoren wurden unter realen Bedingungen getestet und betrieben. Wahrscheinlich ist das einzige Problem das Management. Akomazzo sagte, dass die Ausrüstung vor dem Start im Jahr 2020 sorgfältig überprüft wird.

Das Wichtigste ist jedoch, die Ursache des Softwarefehlers zu finden, wenn eine Ursache darin liegt. Zu diesem Zweck verwendet eine Gruppe von Ingenieuren ein virtuelles Simulator-Landungsfahrzeug.

Der zweite Teil der Exomars-Mission wurde bereits von 2018 auf 2020 verschoben, sodass niemand ihn um weitere zwei Jahre verschieben möchte. Das Projekt weist bereits eine Finanzierungslücke von rund 300 Mio. EUR auf. Das Problem wird bei einem Treffen der EU-Minister im Dezember 2016 gelöst. Wenn Schiaparelli sanft landen würde, wäre es viel einfacher, die Minister zu überzeugen. Andererseits zeigte sich die Sonde recht gut. Es hat gut funktioniert und Daten weitergegeben, bis es abstürzte. Mit dem Trace Gas Orbiter Orbiter gibt es keinerlei Beschwerden: Ab Dezember 2017 wird die Marsatmosphäre auf biologische und geologische Methanquellen untersucht. Es wird auch als Kommunikationszentrum für den Rover im Jahr 2020 fungieren. Mit einigen Ausnahmen kann die Exomars-2016-Mission als erfolgreich angesehen werden.

Immerhin war der Schiaparelli ein Testmodul. Es ist viel besser, ein Testmodul zu zerbrechen als einen teuren Marsrover. Und wer kann sich überhaupt Weltraumexpeditionen ohne Unfälle vorstellen? Derzeit arbeiten nur NASA-Geräte auf der Marsoberfläche. Wenn Russland und die ESA beitreten wollen, besteht die einzige Chance darin, 2020 ein Risiko einzugehen.


Marsrover "Exomars-2020" mit dem wissenschaftlichen Komplex Pasteur. Abbildung: ESA

Source: https://habr.com/ru/post/de398695/