ЕКА: "Скиапарелли" посчитал, что он находится под Марсом
Официальное расследование ЕКА показало, что "Скиапарелли" упал из-за грубой ошибки в программном обеспечении, из-за которой сбой в датчике вращения заставил лендер считать, что он находится под поверхностью Марса, сообщает сайт космического агентства.
В среду 19 октября совместная российско-европейская миссия "ЭкзоМарс-TGO" прибыла к красной планете и попыталась решить две критически важных задачи - выход зонда TGO на стабильную орбиту у Марса и посадку демонстрационного посадочного модуля "Скиапарелли" на плато Меридиан у экватора красной планеты.
Посадка лендера, как мы сегодня знаем, прошла неудачно - по пока неясным причинам его ПО решило, что модуль уже приземлился. Это заставило его отключить двигатели всего через 3-4 секунды после их включения, в результате чего он рухнул с высоты в 3-4 километра ровно в ту точку, где он должен был сесть на Марс. Предположительной причиной этого был сбой в радаре-высотомере.
Инженеры ЕКА проанализировали часть данных телеметрии, которые "Скиапарелли" передавал на TGO во время процесса посадки на Марс, и выяснили, что история была несколько сложнее, чем изначально думали ученые, однако радар в ней действительно был замешан.
Полет, как рассказывают ученые, проходил номинально на первых стадиях посадки - "Скиапарелли" корректно снизил скорость, опустился до высоты в 12 километров от поверхности Марса, затормозив до скорости в 1730 километров в час и выбросив парашюты. На высоте в 7,8 километра был корректно сброшен тепловой экран. Через некоторое время после этого произошло то, что погубило зонд.
Оказалось, что фатальная ошибка в работе ПО "Скиапарелли" произошла не из-за сбоя высотометра, а из-за проблем в работе другого навигационного прибора - так называемого "измерителя инерции" (IMU), устройства, измеряющего скорость вращения модуля вокруг своей оси.
Данные с этого прибора, как объясняют инженеры, учитывались при обработке данных по высоте полета, поступающих с радаров "Скиапарелли". В один момент в работе IMU произошел сбой, в результате чего он "измерил" аномально высокую скорость вращения лендера, которая выходила за пределы допустимых значений. Подобные сбои являются нормой в работе инерциальных датчиков, и обычно для их подавления ученые "сглаживают" сигнал и сравнивают данные за текущий момент с результатами, полученными в прошлые моменты времени.
Но в данном случае IMU передавал подобные данные на главный компьютер "Скиапарелли" неожиданно долго, на протяжении секунды, что "обмануло" ПО модуля и заставило его считать, что эти измерения не являются аномалией, а реальными данными. Эти неправильные значения были учтены при расчете высоты модуля, в результате чего бортовой компьютер "Скиапарелли" получил отрицательные значения высоты.
Иными словами, модуль посчитал, что он находится даже не на поверхности Марса, а под ней, что заставило его инициировать финальную стадию процедуры посадки, отделить парашюты и выключить двигатели.
Эта ошибка, как отмечают ученые, носит чисто программный характер и ее можно легко воспроизвести в компьютерных симуляциях приземления "Скиапарелли". Как отметил Дэвид Паркер (David Parker), руководитель отдела пилотируемых полетов и роботизированного изучения космоса в ЕКА, эти данные и ошибка будут учтены при проектировании ПО для посадочной платформы для марсохода "Пастер", которая разрабатывается в НПО Лавочкина.
