Причины очередной неудачи станции «Хаябуса» пока не вполне прояснены

Робот «Минерва» (фото с сайта www.unmannedspaceflight.com)

Причины закончившейся неудачей высадки на астероид Итокава прыгающего робота «Минерва» пока не полностью прояснены. Погрешности в работе лазерного дальномера и ошибки операторов неким образом наложились на проблемы дальней космической связи, и всё это вместе привело к тому, что робот был потерян в космосе.

Робот «Минерва» массой 591 г имеет форму цилиндра (точнее 16-гранной призмы) диаметром 12 и высотой 10 см. В субботу японский межпланетный зонд «Хаябуса» должен был сбросить его на поверхность астероида Итокава с высоты около 70 метров. Планировалось, что после спуска робот сможет прыжками перемещаться по поверхности астероида, выполняя съемку тремя цифровыми камерами и измеряя температуру. В субботу 12 ноября зонд предпринял спуск к поверхности астероида для сброса робота. Однако в процессе спуска возникли осложнения.

Астероид сейчас находится на расстоянии около 290 млн км от Земли и обмен данными с ним обременен задержками распространения сигнала — около 16 минут в один конец. Поэтому момент отделения робота от зонда определялся по прогнозу сближения аппарата с поверхностью астероида. Прогноз же строился по данным лазерного высотомера, полученным в самом начале маневра сближения. Однако через некоторое время поступающие телеметрические данные показали, что сближение идет быстрее, чем ожидалось. По всей видимости, прогноз оказался ошибочным из-за того, что не был учтен наклон поверхности астероида.

Быстро пересмотрев прогноз, операторы отдали команду на отделение робота с таким расчетом, чтобы это произошло на высоте чуть меньше 100 метров. Но при этом не было учтено, что именно в этот момент канал связи к «Хаябусой» переключался с антенны дальней космической связи, расположенной в Японии, на антенну в Австралии. Из-за этого в течение 40 минут операторы не имели информации о вертикальном перемещении аппарата, и фактически команда была отдана вслепую.

Позднее выяснилось, что в момент выполнения команды зонд уже успел сблизиться с астероидом до минимально допустимого расстояния и запустил двигатели, уводящие его от столкновения с поверхностью. В результате робот отделился от основного аппарата на высоте 200 метров, но, что еще хуже, в это время станция удалялась от астероида со скоростью 15 см/с. Это чуть больше второй космической скорости для астероида Итокава, составляющей 13 см/с. Сам аппарат «Хаябуса», поднявшись на высоту около километра, затормозил. Однако робот «Минерва» не имеет собственных реактивных двигателей и потому, отправившись в автономный полет, был вскоре потерян в открытом космосе.

Тут надо отметить, что в этом объяснении, опубликованном на сайте журнала New Scientist, имеется существенная неясность: непонятно, как именно разрыв связи вызвал ошибку с отделением робота. Ведь если бы команда была отдана до разрыва связи, то последующие перебои всё равно уже не могли ни на что повлиять. В то же время после восстановления связи вскоре стало ясно, что аппарат летит вверх, а робот отделился от него и что-то предпринимать уже поздно.

Остается только предположить, что решение об отделении робота было принято еще до разрыва связи, но команда аппарату была передана уже после того, как связь восстановилась. То есть команда на отделение почти 40 минут пролежала где-то в буферах системы дальней космической связи, и никто не подумал о том, чтобы вычистить ее оттуда (возможно, ее просто сочли уже отправленной). В случае если данное предположение подтвердится, это многое скажет о качестве организации процедур управления полетом.

Конечно, это лишь реконструкция возможного хода дел. Но трудно иначе объяснить, как перерыв связи мог привести к столь досадной потере космического аппарата. А то, что ключевым для всего инцидента был именно эпизод с разрывом связи, подтвердил в интервью New Scientist руководитель проекта «Хаябуса» Дзюнъитиро Кавагути (Jun'ichiro Kawaguchi). Причем он признал, что ответственность за провал лежит на команде, управлявшей космическим аппаратом, которая не учла возможность прекращения связи в момент переключения антенн. Впрочем, официально японское космическое агентство JAXA пока никак не прокомментировало ситуацию.

Как бы то ни было, аппарат «Хаябуса» продолжает работать. На 19-е и 24 ноября намечены еще два спуска к поверхности астероида для взятия образцов грунта. Однако теперь японцы, возможно, захотят перестраховаться и вместо первого забора образцов выполнят дополнительный тренировочный спуск к астероиду, чтобы разобраться в конце концов с показаниями лазерного дальномера, из-за ошибок которого нештатно прошли два предыдущих спуска. Если удастся взять образцы грунта, в декабре зонд должен отправиться в обратный путь и прибудет к Земле в июне 2007 года.

Александр Сергеев

См. также:
Станция «Хаябуса» готова к взятию проб грунта — «Элементы», 02.11.2005
Японский зонд «Хаябуса» почти настиг свою цель — «Элементы», 14.09.2005
Японцы обращаются с астероидами аккуратнее, чем американцы с кометами — «Элементы», 18.08.2005