Perlumbaan Melawan Masa: Kejuruteraan Pantas Menyelamatkan Kapal Angkasa MAVEN NASA

Kapal angkasa Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) NASA ialah pengorbit Marikh pertama yang direka khusus untuk mengkaji atmosfera atas planet dan interaksinya dengan angin suria. Kredit: Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA

Kapal Angkasa MAVEN NASA Menyambung Sains & Operasi, Keluar daripada Mod Selamat

Selepas tiga bulan dalam mod selamat, NASAKapal angkasa MAVEN akhirnya kembali kepada operasi sains dan geganti biasa. Masalahnya bermula pada 22 Februari 2022, apabila hubungan dengan kapal angkasa terputus. Selepas mewujudkan semula hubungan, Unit Pengukuran Inersia utamanya, IMU-1, sistem yang kritikal untuk navigasi, tidak berfungsi dan pasukan itu terpaksa menukar kapal angkasa kepada sandarannya, IMU-2. Namun unit itu juga menghampiri penghujung jangka hayatnya. Kapal angkasa itu dimasukkan ke dalam mod selamat, manakala jurutera berlumba-lumba untuk melengkapkan mod semua bintang di mana kapal angkasa boleh menavigasi menggunakan bintang dan bukannya IMU. Dengan ancaman wujud yang semakin hampir, pasukan itu meningkatkan dan menyelesaikan perisian baharu yang diperlukan 5 bulan lebih awal daripada jadual.

milik NASA Marikh Misi Atmosphere and Volatile EvolutionN, atau MAVEN, kembali kepada operasi sains dan geganti biasa pada 28 Mei 2022, selepas pulih daripada peristiwa mod selamat yang dilanjutkan. Kapal angkasa itu menghadapi masalah pada bulan Februari dengan Unit Pengukuran Inersia (IMU). Pasukan misi berjaya mendiagnosis isu ini dengan instrumen navigasi ini dan membangunkan sistem untuk kapal angkasa untuk mengemudi mengikut bintang, yang sepatutnya membolehkan operasi misi MAVEN diteruskan sepanjang dekad yang akan datang.

“Pasukan benar-benar melangkah ke arah ancaman wujud.” — Rich Burns, pengurus projek MAVEN

“Ini adalah cabaran kritikal yang dihadapi misi, tetapi terima kasih kepada kerja kapal angkasa dan pasukan operasi kami, MAVEN akan terus menghasilkan sains penting dan beroperasi sebagai penyampai untuk aset permukaan hingga akhir dekad,” kata Shannon Curry, MAVEN’s penyiasat utama di Universiti California, Berkeley. “Saya tidak boleh berbangga dengan pasukan kami.”

MAVEN dilancarkan pada November 2013 dan memasuki orbit mengelilingi Marikh pada September 2014. Matlamat misi ini adalah untuk meneroka atmosfera atas planet, ionosfera dan interaksi dengan Matahari dan angin suria untuk meneroka kehilangan atmosfera Marikh ke angkasa. Memahami kehilangan atmosfera memberi para saintis gambaran tentang sejarah atmosfera dan iklim Marikh, air cair dan kebolehdiaman planet. Misi utama MAVEN adalah selama satu tahun. Sejak itu, ia telah melebihi itu dan baru-baru ini diluluskan untuknya misi lanjutan kelima.

Marikh Kapal Angkasa MAVEN NASA

Ilustrasi ini menunjukkan kapal angkasa MAVEN NASA. Kredit: NASA/Goddard

Acara mod selamat

Pada hari Selasa, 22 Februari 2022, pasukan itu terputus hubungan dengan kapal angkasa selepas ia melakukan kitaran kuasa berjadual rutin IMU-1. IMU digunakan untuk menentukan sikap kapal angkasa di angkasa dengan mengukur kadar putarannya. MAVEN mempunyai dua IMU yang sama di atas kapal: IMU-1 ialah unit utama, dan IMU-2 ialah unit sandaran. Sebaik sahaja hubungan dengan kapal angkasa dipulihkan, telemetri kejuruteraan menunjukkan bahawa kapal angkasa tidak dapat menentukan sikapnya daripada IMU. Sebagai tindak balas, kapal angkasa melakukan but semula komputer tetapi masih tidak dapat menentukan orientasinya. Sebagai pilihan terakhir, kapal angkasa bertukar kepada komputer sandaran, yang membolehkan MAVEN mendapat bacaan tepat daripada IMU-2. Kapal angkasa itu memasuki “mod selamat,” di mana ia menghentikan semua aktiviti yang dirancang, termasuk operasi sains dan geganti, dan menunggu arahan lanjut dari darat.

Pasukan itu telah berusaha untuk membangunkan mod semua bintang – sistem untuk menavigasi bintang tanpa IMU – untuk dilaksanakan pada Oktober 2022 kerana IMU-1 sebelum ini telah menunjukkan anomali dan IMU-2 menghampiri penghujung jangka hayatnya. Pembangunan dan pertukaran kepada mod semua bintang adalah amalan standard apabila IMU merendahkan pengorbit yang semakin tua.

“Ini adalah situasi yang pada mulanya tidak dijangkakan oleh sesiapa, tetapi kapal angkasa itu berfungsi seperti yang direka bentuk,” kata Micheal Haggard, ketua pasukan kapal angkasa Lockheed Martin MAVEN di Littleton, Colorado. “Pada masa kami menggunakan komputer sandaran, kapal angkasa telah cuba menyelesaikan masalah dengan IMU-1 selama kira-kira 78 minit. Kami akhirnya menggunakan IMU-2, dan tekanan semakin meningkat untuk menyediakan mod semua bintang secepat mungkin.”

Konsep Artis Kapal Angkasa MAVEN NASA

Imej ini menunjukkan konsep artis tentang misi Atmosphere Mars dan Volatile EvolutionN (MAVEN) NASA. Kredit: Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA

Perlumbaan menentang masa

Pada bulan-bulan berikutnya, pasukan kapal angkasa di Lockheed Martin berusaha untuk mempercepatkan pembangunan perisian untuk membolehkan mod semua bintang, kerana jangka hayat IMU-2 yang diramalkan tidak akan bertahan sehingga Oktober. Pada 19 April, lima bulan lebih awal daripada jadual, pasukan kapal angkasa menyelesaikan pembangunan dan memautkan patch perisian kepada MAVEN. Sebaik sahaja kod itu dipautkan, IMU-2 telah dimatikan, memelihara baki hayatnya untuk keperluan kapal angkasa masa hadapan. Berikutan pautan atas, satu siri ujian telah dilakukan untuk mengesahkan kefungsian mod semua bintang, kerana kod itu tidak pernah diuji dalam penerbangan sebelum ini.

“Pasukan itu benar-benar meningkatkan ancaman wujud,” kata Rich Burns, pengurus projek MAVEN di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. “Apabila kami menyedari pada musim gugur bahawa IMU-2 merendahkan martabat, kami tahu kami perlu memendekkan jadual untuk mod semua bintang. Pasukan kapal angkasa menyahut cabaran, bekerja di bawah tekanan hebat selepas anomali itu.”

Setelah mod semua bintang disambungkan, kapal angkasa dan pasukan sains menghidupkan instrumen dan mengkonfigurasinya untuk operasi sains. Semua instrumen adalah sihat dan berjaya menyambung semula pemerhatian; walau bagaimanapun, kapal angkasa itu dikekang untuk menunjuk ke arah Bumi sehingga ujian mod semua bintang selesai, jadi instrumen tidak berorientasikan seperti biasanya semasa operasi sains. Walau bagaimanapun, beberapa sains terhad masih boleh dilakukan, dan MAVEN juga memerhatikan kesan lemparan jisim korona di Marikh kurang daripada dua hari selepas instrumen dihidupkan.

Konsep Artis MAVEN dan Marikh

Imej ini menunjukkan konsep artis tentang misi Atmosphere Mars dan Volatile EvolutionN (MAVEN) NASA. Kredit: Lockheed Martin

Seterusnya kepada sains dan relay

MAVEN kembali ke operasi sains nominal dan geganti pada hari Sabtu, 28 Mei 2022, selepas berjaya beralih kepada navigasi penuh bintang.

Kapal angkasa MAVEN terus beroperasi dengan jayanya menggunakan mod semua bintang. Lazimnya, terdapat masa tertentu setiap tahun IMU mesti digunakan, jadi pasukan perlu terus mencari cara inovatif untuk mengawal orientasi kapal angkasa. Ini akan memastikan bahawa MAVEN boleh terus beroperasi sepanjang hayat misinya yang dilanjutkan, yang akan membolehkan pengorbit untuk terus membuat pemerhatian semasa keadaan paling ekstrem di atmosfera Marikh yang pernah dihadapi misi itu setakat ini.

Penyiasat utama MAVEN berpangkalan di Universiti California, Berkeley, manakala Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, menguruskan misi MAVEN. Lockheed Martin Space membina kapal angkasa dan bertanggungjawab untuk operasi misi. Makmal Jet Propulsion NASA di Pasadena, California, menyediakan navigasi dan sokongan Rangkaian Angkasa Dalam. Makmal untuk Atmosfera dan Fizik Angkasa di Universiti Colorado Boulder bertanggungjawab untuk menguruskan operasi sains dan jangkauan dan komunikasi awam.

We want to give thanks to the author of this write-up for this awesome material

Perlumbaan Melawan Masa: Kejuruteraan Pantas Menyelamatkan Kapal Angkasa MAVEN NASA


Take a look at our social media accounts along with other pages related to themhttps://paw6.info/related-pages/