Зразки астероїда Бенну ледь не втратили через переплутані дроти

Місію OSIRIS-REx протягом усієї її тривалості супроводжував успіх – апарат без серйозних проблем дістався до цільового астероїда, провів наукову програму, здійснив забір реголіту і благополучно повернувся до Землі. Але коли капсула зі зразками відокремилася від зонда і увійшла в щільні шари атмосфери, у неї не розкрився перший парашут. Попри перевищення розрахункової швидкості, другий парашут відпрацював штатно і капсула опинилася на поверхні планети в цілості й схоронності. Однак неполадка зажадала розслідування, попередні результати якого вже відомі – виною всьому непродумана конструкція і недбалість під час складання.

Національне управління з аеронавтики і дослідження космічного простору США (NASA) у блозі місії OSIRIS-REx поділилося основною гіпотезою про те, чому гальмівний парашут капсули не розкрився вчасно. Проблема виявилася в не до кінця продуманому дизайні модуля, що повертається. Він дозволяв неправильно під’єднати електричні з’єднання піротехнічних пристроїв, що і сталося – закон Мерфі в дії.

У результаті команда на відстріл захисної кришки викликала спрацьовування піропатрона, що відсікає стропи парашута. При цьому сам парашут благополучно залишився під кришкою. А коли прийшов час відсікати стропи, спрацював піропатрон кришки і випустив парашут, і він просто полетів разом із нею. Виною всьому суперечливе найменування роз’ємів і з’єднань. На схемі електроніки капсули, пов’язана з управлінням парашутами “основна” (main) лінія відповідала за підключення основного парашута. У той час, як серед роз’ємів кінцевих пристроїв був окремий “основний” (теж main), що веде до піротехніки, яка відстрілює кришку і малий гальмівний парашут.

Під час складання інженери, мабуть, недостатньо уважно простежили всі лінії управління і підключили “основний” шлейф до “основного” роз’єму. І з якоїсь причини за час усіх тестів обладнання перед запуском місії цю помилку ніхто не виявив. На щастя, на капсулі існувало достатньо механізмів для підвищення відмовостійкості. Тому таке неправильне підключення не скомпрометувало процедуру посадки повністю, а лише частково порушило послідовність команд.

За циклограмою польоту захисна кришка капсули мала від’єднатися від капсули на висоті трохи більше 30 кілометрів, потім розкривався малий гальмівний парашут. Його завдання – правильно зорієнтувати апарат, що повертається, і знизити його швидкість до меж, на які розрахований основний парашут. Далі, на висоті приблизно 3,5 кілометра малий гальмівний парашут мав відстрілятися, щоб до трьох кілометрів висоти розкрився основний.

Натомість капсула увійшла в атмосферу і сповільнювалася тільки за рахунок власної аеродинаміки аж до висоти 2700 метрів. Тоді, судячи з усього за таймером, спрацював піропатрон кришки – замість піропатрона від’єднання першого парашута. Він, своєю чергою, вже заздалегідь відірваний, полетів разом із нею. Коли одразу після цього спрацював основний парашут, капсула рухалася набагато швидше і перебувала на меншій висоті, ніж було заплановано. Однак запасу міцності вистачило і з поверхнею вона зустрілася в порівняно безпечних для її цілісності умовах. Щоправда, на кілька хвилин раніше, ніж очікувалося.

Усі вищенаведені висновки фахівці NASA зробили на основі аналізу телеметрії капсули і пильного вивчення її креслень на предмет можливих точок відмови. Перевірити їх можна буде тільки тоді, коли роботи з вилучення зразків ґрунту закінчаться – це пріоритет зараз. Поки що апарат, що повертається, перебуває в герметичному боксі, і до його електроніки, включно з розводкою управління піротехнікою, не дістатися.

Варто визнати, що в історії космонавтики були і набагато серйозніші (і дурніші) помилки під час проєктування або складання апаратів. Чверть століття тому NASA і Lockheed Martin примудрилися втратити марсіанський зонд вартістю півмільярда доларів (у цінах 2023 року) через неузгодженість одиниць виміру. Агентство, як організація, що оперує інформацією в міжнародній науковій кооперації, використовувало метричну систему одиниць. А підрядник, який виготовив шасі апарата, як американська компанія, звично для себе – американську.

У підсумку програмне забезпечення управління відправляло команди руховій установці в ньютонах, а зонд Mars Climate Orbiter інтерпретував їх, як фунти-сили. Апарат промахнувся по тязі в 4,45 раза і замість виходу на орбіту навколо Марса або врізався в нього, або надто різко увійшов у його атмосферу, перегрівся і відправився на навколосонячну орбіту вже неробочим шматком металу.