Подборка материала: Валера
Попробуем вместе с экспертами разобраться в причинах возникновения нештатной ситуации с космическим аппаратом "Фобос-Грунт".
На официальном сайте Роскосмоса прошла информация о заключении экспертной государственной комиссии,созданной для расследования причин неудачи миссии "Фобос-Грунт":
Основные положения Заключения Межведомственной комиссии по анализу причин нештатной ситуации, возникшей в процессе проведения летных испытаний космического аппарата «Фобос-Грунт», образованной в соответствии с приказом руководителя Роскосмоса от 9 декабря 2011 года № 206
03.02.2012
Основные положения Заключения Межведомственной комиссии по анализу причин нештатной ситуации, возникшей в процессе проведения летных испытаний космического аппарата «Фобос-Грунт», образованной в соответствии с приказом руководителя Роскосмоса от 9 декабря 2011 года № 206
Межведомственная комиссия для анализа причин нештатной ситуации (НШС), возникшей после выведения КА на опорную орбиту Земли, образована в соответствии с приказом руководителя Федерального космического агентства (Роскосмоса) от 9 декабря 2011 года № 206 под председательством Ю.
Комиссия образовала рабочие группы:
- группа анализа имеющейся информации по ходу летных испытаний КА. Руководитель группы – В.М.Иванов (ФГУП ЦНИИмаш);
- группа оценки правильности исполнения принятых проектно-конструкторских решений и технологий, обеспечивающих надежность изделия, результатов изготовления КА и его основных составных частей и элементов, испытаний и заключительных операций на предприятии-изготовителе, на техническом и стартовом комплексах космодрома. Руководитель группы – К.С.Ёлкин (ФГУП ЦНИИмаш);
- группа оценки достаточности принятых решений по структуре¸ составу средств и возможностей наземного комплекса управления полетом КА, баллистическому и навигационному обеспечению, организации взаимодействия разнородных НСУ. Руководитель группы – Г.К.Боровин (ИПМ им. М.В.Келдыша РАН);
- группа комплексного анализа и обобщения результатов работы МВК. Руководитель группы – Б.В.Бодин (ФГУП ЦНИИмаш).
К работе групп были привлечены независимые эксперты – специалисты организаций Роскосмоса, РАН, МГУ им. М.В.Ломоносова и Министерства обороны России.
За время работы МВК были рассмотрены более 700 документов по проекту «Фобос-Грунт», имеющих отношение к разработке, изготовлению, наземной экспериментальной отработке и заключительным операциям на техническом и стартовом комплексах космодрома, к анализу полученной с борта КА «Фобос-Грунт» телеметрической информации, к данным наблюдений КА «Фобос-Грунт» в процессе его неуправляемого полёта.
I. Общими выводами анализа полета КА «Фобос-Грунт», который был проведен по оценке телеметрической информации (ТМИ), полученной в режимах непосредственной передачи и воспроизведения запоминающего устройства в зонах видимости наземных станций из состава НИК «РБ «Фрегат», а также по ТМИ, полученной 22-24 ноября 2011 года наземными станциями Х-диапазона, являются:
1. По анализу полета КА до возникновения нештатной ситуации на 1 и 2 витках полета (23:28:41 ДМВ 8 ноября – 01:10:28 ДМВ 9 ноября 2011 г.)
- Бортовые системы функционировали штатно.
- Отклонений от выполнения циклограммы не выявлено.
- Солнечные батареи (СБ) раскрылись, однако зачековка панелей не контролировалась.
2. По анализу полета КА после возникновения нештатной ситуации.
- После возникновения нештатной ситуации КА перешел в режим «постоянной солнечной ориентации» (ПСО) в соответствии с логикой работы аппарата.
- В период с 9 по 24 ноября на КА поддерживался энергобаланс.
- Начиная с 24 ноября, началось нарушение энергобаланса по причине того, что передатчик не был отключен в сеансе связи.
- К 29 ноября резервы АБ и ХИТ ПМ были исчерпаны, на борту ранее прошел режим «минимального напряжения» в СЭС – «Umin2» (предположительно 27 ноября), произошла разгерметизация ХИТ ПМ, последствия в виде отделившихся от КА двух фрагментов, которые наблюдали средства СТРАТКОМ (США).
- Постоянное воздействие на орбиту космического аппарата могло быть из-за работы двигателей ориентации в режиме «ПСО».
- Потеря энергобаланса привела к потере управления КА. Эпизодическая работа БКУ и управление КА было возможным только на отдельных незатененных участках орбиты полета КА, где была засветка СБ.
II. Для определения наиболее вероятной технической причины развития НШС с космическим аппаратом «Фобос-Грунт» МВК были проанализированы два типа вероятных причин развития НШС:
- отказ аппаратуры и её изделий,
- отказ в реализации штатной циклограммы бортового комплекса управления.
2.1. Были рассмотрены следующие системы и агрегаты КА, отказ которых мог послужить причиной развития нештатной ситуации (НШС):
- маршевая двигательная установка (МДУ-Ф),
- система обеспечения запуска (СОЗ),
- система развёртывания солнечных батарей (СБ),
- звёздные датчики (БОКЗ-Ф),
- бесплатформенный инерциальный блок (БИБ),
- китайский микроспутник (КМС),
- система энергоснабжения (СЭС),
- бортовая кабельная сеть (БКС),
- бортовой вычислительный комплекс (БВК),
- бортовой радиокомплекс перелётного модуля (БРК ПМ).
Проведённый экспертами комиссии анализ возможных отказов этих систем и агрегатов показал (с учетом их состояния и ТМИ), что к моменту возникновения НШС они не могли стать её первопричиной.
2.2. Причиной возникновения НШС является перезапуск двух полукомплектов устройства ЦВМ22 БВК (двойной «рестарт»), выполнявших на этом участке полёта управление КА «Фобос-Грунт», после чего в соответствии с логикой работы БКУ произошло прерывание штатной циклограммы полета КА «Фобос-Грунт», и он перешёл в режим поддержания постоянной солнечной ориентации и ожидания команд с Земли в X-диапазоне связи, который был предусмотрен проектными решениями для перелетной траектории. Этот сценарий подтверждается данными контроля орбиты после развития НШС, а также проведёнными сеансами связи с помощью отечественных и зарубежных средств наземного комплекса управления в X-диапазоне.
2.3. Наиболее вероятным фактором, который мог стать первопричиной двойного «рестарта», является локальное воздействие тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) космического пространства, которое привело к сбою в ОЗУ вычислительных модулей комплектов ЦВМ22 во время полёта на втором витке КА «Фобос-Грунт».
Сбой ОЗУ мог быть вызван кратковременной неработоспособностью ЭРИ вследствие воздействия ТЗЧ на ячейки вычислительных модулей ЦВМ22, которые содержат две микросхемы одного типа WS512K32V20G24M (ячейки вычислительных модулей располагаются в едином корпусе параллельно друг другу). Воздействие привело к искажению программного кода и срабатыванию «сторожевого» таймера, что стало причиной «рестарта» обоих полукомплектов ЦВМ22. Модель подобного взаимодействия ТЗЧ с ЭКБ не регламентирована нормативно-техническими документами. Комиссия считает необходимым разработать и внедрить в организациях РКП нормативно-технические документы, содержащие современные модели ионизирующих излучений космического пространства и руководства по их использованию.
МВК рассмотрела другие факторы, способные привести к двойному «рестарту» ЦВМ22:
- электромагнитные помехи в контурах БВК, что могло привести к кратковременному аппаратному отказу и, как следствие, сбоям в работе и невыполнению циклограммы выведения аппарата на отлетную траекторию;
- сбой в программном выполнении задач: превышение допустимого интервала времени выполнения отдельных задач, повторившееся не менее двух раз подряд (задачи логики, межпроцессорного обмена, управления движением (ориентации и стабилизации), управления маршевым двигателем);
- программные некорректности взаимодействия параллельно работающих ЦВМ (ошибка в программном обеспечении).
В ходе исследований во ФГУП «НПО им. С.А.Лавочкина» на комплексном стенде в январе 2012 года в задаче управления ориентацией и стабилизацией проверялась возможность двойного «рестарта» комплекта ЦВМ22 вследствие воздействия электромагнитных помех и изменения условий выполнения программы. Эти версии не получили экспериментального подтверждения.
Анализ указанных факторов с учетом результатов НЭО и дополнительных исследований показал, что возникновение НШС на их основе маловероятно.
Объемы наземной экспериментальной отработки изделий КА, на которые были выданы ТЗ, и КА «Фобос-Грунт», определенные КПЭО на них, с учетом принятых в процессе НЭО технических решений выполнены с положительными результатами, в том числе по отработке комплекса научной аппаратуры (КНА), технологической документации, технологических процессов, включая критичные технологические процессы, что подтверждается заключениями ФГУП ЦНИИмаш и других ГНИО РКП.
В процессе проведения НЭО было выявлено 32 неисправности, 18 дефектов и 48 отступлений от КД (всего – 98), причины которых устранены в установленном порядке, а результаты приведены в итоговом отчете № ИО 22-ФГ-125-11 о технической готовности КК и его изделий к летным испытаниям (ЛИ).
ВЫВОДЫ:
1. До возникновения нештатной ситуации отклонений от выполнения бортовыми системами и агрегатами своих функций не выявлено. Причиной возникновения НШС является перезапуск двух полукомплектов устройства ЦВМ22 БВК, выполнявших на этом участке полёта управление КА «Фобос-Грунт», после чего в соответствии с логикой работы БКУ произошло прерывание штатной циклограммы полета КА «Фобос-Грунт», и он перешёл в режим поддержания постоянной солнечной ориентации и ожидания команд с Земли в X-диапазоне связи, который был предусмотрен проектными решениями для перелетной траектории.
2. Наиболее вероятной причиной перезапуска двух полукомплектов устройства ЦВМ22 БВК является локальное воздействие тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) космического пространства, которое привело к сбою в ОЗУ вычислительных модулей комплектов ЦВМ22 во время полёта КА «Фобос-Грунт» на втором витке. Сбой ОЗУ мог быть вызван кратковременной неработоспособностью ЭРИ вследствие воздействия ТЗЧ на ячейки вычислительных модулей ЦВМ22, которые содержат две микросхемы одного типа WS512K32V20G24M, находящиеся в едином корпусе параллельно друг другу. Воздействие привело к искажению программного кода, что стало причиной «рестарта» двух полукомплектов ЦВМ22.
3. Объемы наземной экспериментальной отработки изделий КА, на которые были выданы ТЗ, и КА «Фобос-Грунт», определенные КПЭО на них, с учетом принятых в процессе (НЭО) технических решений, выполнены с положительными результатами, в том числе по отработке комплекса научной аппаратуры (КНА), технологической документации, технологических процессов, включая критичные технологические процессы, что подтверждается заключениями ФГУП ЦНИИмаш и других ГНИО РКП.
Пресс-служба Роскосмоса
http://www.federalspace.ru/main.php?id=2&nid=18647
По одной из версий, сбой в работе аппарата мог быть вызван излучением американского радара. Роскосмос рассчитывал привлечь экспертов НАСА к наземному эксперименту по проверке этой версии.
"Роскосмос направил в США официальное предложение об участии в расследовании, но они отказались", - сказал Шилов.
По словам замглавы Роскосмоса, вошла ли версия о влиянии американского радара на российский спутник в итоговый отчет комиссии, он не знает.
Виновато Солнце?
Межведомственная комиссия по анализу причин нештатной ситуации, возникшей в процессе вывода на отлетную траекторию к Марсу российского космического аппарата "Фобос -Грунт" представила в Роскосмос результаты своей работы.
"Комиссия, рассмотрев основные причины нештатной ситуации с "Фобосом-Грунтом", признала в качестве основной версию возможного воздействия на космический аппарат плазменного образования в магнитосфере Земли", - сообщил "Интерфаксу"источник в космической отрасли.
По словам собеседника агентства, межведомственная комиссия, сопоставив дату запуска "Фобоса" (9 ноября) с произошедшей на Солнце 4 ноября мощной вспышкой класса X, констатировала, что солнечная активность была аномальной. Вспышка на Солнце сопровождалась мощным выбросом корональной массы. Она весила несколько миллиардов тонн и вызвала серию магнитных бурь, которые не утихали в течение нескольких недель.
"Ученые насчитали на Солнце семь опасных зон, готовых обрушить на нас тонны корональной массы. Особенность этого скопления пятен заключается в том, что это крупнейшая группа образований на поверхности Солнца, которая наблюдалась с 2005 года. Площадь самого большого пятна в 17 раз превышает площадь Земли", - рассказал источник.
"Таким образом, не исключено, что российский космический аппарат по трагической случайности попал в облако плазмы. Если бы "Фобос-Грунт" был запущен позже 9 ноября, возможно, сегодня он находился бы уже на пути к Красной планете", сказал собеседник агентства.
По его словам, окончательную точку в расследовании причин аварии предполагается поставить 31 января, передает "Интерфакс".
Ранее версию возможного влияния на станцию плазменного образования высказал вице-президент Академии инженерных наук имени Прохорова профессор Юрий Кубарев. Ученый отметил, что вне зависимости от того, плазменное образование искусственного или естественного происхождения встало на пути космического аппарата, оно будет влиять на электризацию космического аппарата, оказывать пагубное влияние на его работу.
Глава Роскосмоса Владимир Поповкин также не исключил, что авария при запуске межпланетной станции могла произойти из-за внешнего воздействия на космический аппарат.
Ученые не согласны
"Фобос-Грунт" не мог выйти из строя из-за "плазменных образований" на околоземной орбите или проявлений солнечной активности, заявляют российские ученые.
"Это невозможно. Такого типа плазменные образования могут возникнуть на определенной высоте, и они обычно на порядок более слабые (чем нужно, чтобы оказать какое-то воздействие). Это в принципе невозможно", - сказал РИА Новости профессор Марат Деминов, завлабораторией динамики ионосферы Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Пушкова (ИЗМИРАН).
Он пояснил, что плазменные образования могут возникать из-за выхлопов ракет, но они очень слабые. Кроме того, разогревать плазму в ионосфере может, например, американский нагревной стенд HAARP, расположенный на Аляске.
"Он может нагреть ионосферу в очень узкой области на определенных высотах - от 90 до 200 километров - в высоких широтах. Она будет немного более разогретая, но ее энергии не хватит, чтобы она как-то повлияла на электронику внутри спутника", - сказал собеседник агентства.
По его словам, установка HAARP работает очень редко, потому что это очень дорого - нужно очень много электроэнергии. Кроме того, еще раз подчеркнул ученый, она никак не может влиять на спутники. Естественных же плазменных образований, способных повлиять на космический аппарат, по его словам, просто не бывает.
Кроме того, ученые заверяют, что ситуация с солнечной активностью так же не могла повлиять на "Фобос".
"Был официальный запрос из аварийной комиссии Роскосмоса, которую возглавляет Коптев, о том, какая обстановка (с космической погодой) была на 9 ноября, на время первых витков "Фобоса". И они получили официальный ответ: в указанный интервал времени космическая погода была нормальной. Все параметры находились на уровне фоновых значений. Ничего, что могло повлиять хоть как-то на "Фобос", не происходило. Этот документ был отправлен в комиссию", - сказал руководитель центра прогнозов космической погоды института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН (ИЗМИРАН) Сергей Гайдаш.
http://rus.ruvr.ru/2012/01/26/64646744.html
Американские военные подтвердили место падения "Фобос-Грунта"
Стратегическое командование США опубликовало на своем специализированном сайте координаты района падения фрагментов российской межпланетной станции "Фобос-Грунт". По оценкам американских военных, "Фобос-Грунт" упал в Тихом океане в 1,1 тыс км от берегов Чили.
Сообщение об этом появилось на сайте Space-Track.org, принадлежащем Стратегическому командованию США (Stratcom), которое отвечает за контроль космического пространства и регулярно публикует данные о движении на орбите различных рукотворных объектов, включая спутники и космический мусор. Сообщается, что "Фобос-Грунт" упал 15 января в 17.46 по Гринвичу (21.46 мск) в точке с координатами 46 градусов южной широты и 273 градуса восточной долготы. То есть в акватории Тихого океана, в 1,16 тыс км к западу от чилийского города Койайке.
Тем самым американские военные согласились с оценками своих российских коллег, которые ранее сообщили, что фрагменты "Фобос-Грунта" затонули 15 января около 21.45 мск над Тихим океаном в 1,25 тыс км западнее чилийского острова Веллингтон.
То, что аппарат, запущенный к Марсу 9 ноября 2011 года, упал в Тихом океане, ни для кого не новость. Однако сообщение американских военных о падении российской станции привлекло внимание журналистов и экспертов тем, что оно появилось только сейчас. Ранее на сайте Space-Track.org было опубликовано сообщение, что российский аппарат "разрушился в прогнозированный период между 16.59-17.47 по Гринвичу" (20.59-21.47 мск). Обычно же при падении спутников указывают координаты и точное время входа в атмосферу. Это дало повод некоторым американским экспертам утверждать, что Стратегическое командование США скрыло информацию о падении российского аппарата.
http://www.rg.ru/2012/01/24/fobos-site.html
Александр Сотов
Стратегическое командование США вызвало недоумение экспертов, удалив со своего сайта данные о российской межпланетной станции "Фобос-Грунт". До сих пор американские военные никогда не предпринимали подобных шагов, утверждает издание Aviation Week.
Веб-сайт Space Track, принадлежащий Стратегическому командованию США (Stratcom), которое отвечает за контроль космического пространства, регулярно публикует данные о движении на орбите различных рукотворных объектов, включая спутники и космический мусор. Каталог таких объектов составляется Объединённым центром космических операций (Joint Space Operations Center) на базе ВВС США "Ванденберг" в Калифорнии. Информация эта считается открытой, однако для ознакомления с ней требуется регистрация на сайте, насчитывающем около 40 тыс пользователей из 100 стран.
Сайт Space Track впервые опубликовал прогноз падения "Фобос-Грунта" 12 января, за четыре дня до того, как российская межпланетная станция, предназначавшаяся для сбора - впервые в истории - проб грунта с поверхности естественного спутника Марса, прекратила свое существование. Следуя сложившейся практике, каждые сутки на сайте размещались уточненные прогнозы о вхождении аппарата в верхние слои атмосферы. Однако, как отмечает издание, 15 января, в день падения "Фобос-Грунта", такой информации на сайте не содержалось. Вместо этого было опубликовано сообщение, что аппарат "разрушился в прогнозированный период между 16:59-17:47 GMT" (20:59-21:47 мск). Обычно же при падении спутников указывают координаты и точное время входа в атмосферу.
Молчание военных насторожило экспертов
Американские военные пока воздерживаются от комментариев. В настоящее время, сообщает издание, единственные размещенные на сайте сведения, касающиеся "Фобос-Грунта", это заявление следующего содержания: "Информация об аппарате "Фобос-Грунт" будет размещена в другом формате. Формат данных отличается от стандартного, который используется в системе Space Track". РИА Новости напоминает, что в конце декабря 2011 года на сайте было опубликовано сообщение, в котором в качестве точки падения станции был указан юго-запад Афганистана, а разброс времени ее входа в атмосферу составлял 11 суток. Вскоре же это сообщение тоже было удалено с сайта, а новой уточненной информации так не появилось до середины января.
Экспертов это насторожило. "Это, по всей видимости, противоречит провозглашенной правительством США политике обмена данными о ситуации в космическом пространстве и подрывает усилия других правительственных агентств, таких, как НАСА и госдепартамент, по взаимодействию с обществом и другими странами по вопросам, связанным с падениями космических аппаратов", - считает Брайан Уиден, эксперта по вопросам контроля околоземного пространства вашингтонского фонда "Безопасный мир" (Safer World Foundation), цитирует Aviation Week.
Вопросы вызывает тот факт, что информация о "Фобос-Грунте" исчезла с американского веб-сайта на фоне прозвучавших в России заявлений о возможной связи аварии станции с излучением американских радаров. Высказывается мнение , что наши космические неудачи связаны не только с производственным браком, но и с испытаниями рядом стран принципиально новой системы ПРО.
Версия о воздействии американских радаров не является приоритетной
Расследование аварии "Фобос-Грунта" в понедельник взял под личный контроль вице-премьер Дмитрий Рогозин. Ожидается, что 26 января межведомственная комиссия Роскосмоса представит доклад о причинах аварии. Глава Роскосмоса Владимир Поповкин ранее сообщил "Известиям", что не исключает, что авария при запуске межпланетной станции могла произойти из-за внешнего на него воздействия. Во вторник газета "Коммерсант" написала, что "Фобос-Грунт" мог случайно попасть под воздействие американского радара, установленного на атолле Кваджалейн (Маршалловы острова) американского радара. После этого руководитель межведомственной комиссии Роскосмоса по расследованию нештатной ситуации с межпланетной станцией Юрий Коптев заявил, что Россия проверяет версию о возможном воздействии излучения радаров США на межпланетную станцию "Фобос-Грунт".
Госдеп США и НАСА считают, что предположения об аварии "Фобос-Грунта" в результате иностранного воздействия на него лишены оснований. В четверг глава Роскосмоса отметил, что комиссия в первую очередь расследует версии производственных и конструкторских ошибок, а не возможного фатального воздействия на российский аппарат американских радаров.
"Российская газета" - http://www.rg.ru
Дата публикации: 19.01.2012, 14:01
http://www.rg.ru/2012/01/19/fobos-site.html
Свежие комментарии