Hızlı Mühendislik, NASA’nın MAVEN Uzay Aracını Kurtarıyor

NASA’nın MAVEN Uzay Aracı Bilim ve Operasyonlara Devam Ediyor, Güvenli Moddan Çıkıyor

Güvenli modda üç ay sonra, NASAMAVEN uzay aracı nihayet normal bilim ve röle operasyonlarına geri döndü. Sorun, uzay aracıyla temasın kesildiği 22 Şubat 2022’de başladı. Bağlantı yeniden kurulduktan sonra, navigasyon için kritik bir sistem olan ana Atalet Ölçüm Birimi IMU-1 çalışmadı ve ekip uzay aracını yedek IMU-2’ye geçirmek zorunda kaldı. Ancak o birim de ömrünün sonuna yaklaşıyordu. Uzay aracı güvenli moda alınırken mühendisler uzay aracının IMU’lar yerine yıldızları kullanarak gezinebileceği tamamen yıldız modunu tamamlamak için yarıştı. Varoluşsal bir tehdidin ortaya çıkmasıyla ekip hızlandı ve gereken yeni yazılımı planlanandan 5 ay önce tamamladı.

NASA’nın Mars Atmosfer ve Uçucu Evrim veya MAVEN görevi, genişletilmiş bir güvenli mod olayından kurtulduktan sonra 28 Mayıs 2022’de normal bilim ve röle operasyonlarına geri döndü. Uzay aracı, Şubat ayında Atalet Ölçüm Birimleri (IMU’lar) ile sorunlarla karşılaştı. Görev ekibi sorunu bu navigasyon cihazlarıyla başarılı bir şekilde teşhis etti ve uzay aracının yıldızlara göre gezinmesi için bir sistem geliştirdi ve bu, önümüzdeki on yıl boyunca MAVEN görev operasyonlarının devam etmesine izin vermesi gereken bir sistem geliştirdi.

MAVEN’den Shannon Curry, “Bu, görevin karşı karşıya olduğu kritik bir zorluktu, ancak uzay aracı ve operasyon ekibimizin çalışmaları sayesinde, MAVEN önemli bilim üretmeye ve on yılın sonuna kadar yüzey varlıkları için bir röle olarak çalışmaya devam edecek” dedi. şirketinde baş araştırmacı Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley. “Takımımızla daha fazla gurur duyamazdım.”

MAVEN, Kasım 2013’te fırlatıldı ve Eylül 2014’te Mars’ın yörüngesine girdi. Misyonun amacı, gezegenin üst atmosferini, iyonosferini ve Güneş ve güneş rüzgarı ile etkileşimlerini keşfetmek ve Mars atmosferinin uzaya kaybını araştırmak. Atmosferik kaybı anlamak, bilim insanlarına Mars’ın atmosferi ve iklimi, sıvı su ve gezegenlerin yaşanabilirliği tarihi hakkında fikir verir. MAVEN’in birincil görevi bir yıldı. O zamandan beri bunu çok aştı ve yakın zamanda beşinci genişletilmiş görevi için onaylandı.

Bu çizim, NASA’nın MAVEN uzay aracını göstermektedir. Kredi bilgileri: NASA/Goddard

Güvenli mod etkinliği

22 Şubat 2022 Salı günü, ekip, IMU-1’in rutin bir programlı güç döngüsünü gerçekleştirdikten sonra uzay aracıyla teması kaybetti. IMU’lar, dönme hızını ölçerek uzay aracının uzaydaki tutumunu belirlemek için kullanılır. MAVEN gemide iki özdeş IMU’ya sahiptir: IMU-1 birincil birimdir ve IMU-2 yedek birimdir. Uzay aracıyla temas yeniden sağlandığında, mühendislik telemetrisi, uzay aracının tutumunu her iki IMU’dan da belirleyemediğini gösterdi. Buna karşılık, uzay aracı bir bilgisayarı yeniden başlattı ancak yine de yönünü belirleyemedi. Son çare olarak, uzay aracı yedek bilgisayara geçti ve bu da MAVEN’in IMU-2’den doğru okumalar almasına izin verdi. Uzay aracı, bilim ve röle operasyonları da dahil olmak üzere planlanan tüm faaliyetleri durdurduğu ve yerden gelecek talimatları beklediği “güvenli moda” girdi.

Ekip, IMU-1’in daha önce anormallikler gösterdiği ve IMU-2’nin ömrünün sonuna yaklaştığı için Ekim 2022’de uygulanmak üzere IMU’lar olmadan yıldızlar arasında gezinmek için bir sistem olan tüm yıldız modunu geliştirmek için zaten çalışıyordu. IMU’lar yaşlanan yörüngelerde bozulduğunda geliştirme ve tüm yıldız moduna geçiş standart bir uygulamadır.

Littleton, Colorado’daki Lockheed Martin MAVEN uzay aracı ekibinin lideri Micheal Haggard, “Bu, başlangıçta kimsenin beklemediği bir durumdu, ancak uzay aracı tasarlandığı gibi performans gösterdi” dedi. “Yedek bilgisayara ulaştığımızda, uzay aracı yaklaşık 78 dakikadır IMU-1 ile ilgili sorunu çözmeye çalışıyordu. Sonunda IMU-2’ye ulaştık ve tüm yıldızlar modunu mümkün olduğunca çabuk hazırlamak için baskı vardı.”

Bu görüntü, bir sanatçının NASA’nın Mars Atmosferi ve Uçucu Evolüsyon (MAVEN) görevi konseptini göstermektedir. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi

Zamana karşı bir yarış

Takip eden aylarda, Lockheed Martin’deki uzay aracı ekibi, IMU-2’nin öngörülen ömrü Ekim ayına kadar sürmeyeceğinden, tüm yıldız modunu etkinleştirmek için yazılımın geliştirilmesini hızlandırmak için çalıştı. 19 Nisan’da, planlanandan beş ay önce, uzay aracı ekibi geliştirmeyi tamamladı ve yazılım yamasını MAVEN’e bağladı. Kod yukarı bağlanır bağlanmaz, IMU-2 kapatıldı ve gelecekteki uzay aracı ihtiyaçları için kalan ömrünü korudu. Yukarı bağlantının ardından, kod daha önce uçuşta test edilmediğinden, tüm yıldız modunun işlevselliğini doğrulamak için bir dizi test yapıldı.

NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki MAVEN proje yöneticisi Rich Burns, “Ekip gerçekten varoluşsal bir tehdide yükseldi” dedi. “IMU-2’nin düşüşte olduğunu sonbaharda fark ettiğimizde, tüm yıldızlar modu için programı kısaltmamız gerektiğini biliyorduk. Uzay aracı ekibi, anomaliden sonra yoğun baskı altında çalışarak bu zorluğun üstesinden geldi.”

Tüm yıldız modu bağlantıya geçtikten sonra, uzay aracı ve bilim ekipleri enstrümanları çalıştırdı ve onları bilim operasyonu için yapılandırdı. Tüm aletler sağlıklıydı ve gözlemlere başarıyla devam edildi; bununla birlikte, uzay aracı, tüm yıldız modunun testi tamamlanana kadar Dünya’yı işaret etmekle sınırlıydı, bu nedenle aletler, bilim operasyonları sırasında normalde olacakları gibi yönlendirilmedi. Bununla birlikte, bazı sınırlı bilim hala mümkündü ve MAVEN, aletlerin açılmasından iki günden kısa bir süre sonra Mars’ta bir koronal kütle fırlatma etkisi bile gözlemledi.

Bu görüntü, bir sanatçının NASA’nın Mars Atmosferi ve Uçucu Evolüsyon (MAVEN) görevi konseptini göstermektedir. Kredi bilgileri: Lockheed Martin

Bilime ve röleye doğru

MAVEN, tam yıldız navigasyonuna başarıyla geçiş yaptıktan sonra 28 Mayıs 2022 Cumartesi günü nominal bilim ve röle operasyonlarına geri döndü.

MAVEN uzay aracı, tüm yıldız modunu kullanarak başarılı bir şekilde çalışmaya devam ediyor. Tipik olarak, her yıl IMU’ların kullanılması gereken belirli zamanlar vardır, bu nedenle ekibin uzay aracının yönünü kontrol etmek için yenilikçi yollar bulmaya devam etmesi gerekecektir. Bu, MAVEN’in uzatılmış görev ömrü boyunca çalışmaya devam etmesini sağlayacak ve bu da yörünge aracının, görevin şimdiye kadar karşılaştığı Mars atmosferindeki en aşırı koşullar sırasında gözlem yapmaya devam etmesini sağlayacaktır.

MAVEN’in baş araştırmacısı, California Üniversitesi, Berkeley’de bulunurken, NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi, MAVEN misyonunu yönetiyor. Lockheed Martin Space, uzay aracını inşa etti ve görev operasyonlarından sorumlu. NASA’nın Pasadena, California’daki Jet Propulsion Laboratuvarı, navigasyon ve Derin Uzay Ağı desteği sağlıyor. Colorado Boulder Üniversitesi’ndeki Atmosferik ve Uzay Fiziği Laboratuvarı, bilim operasyonlarını ve halka erişim ve iletişimi yönetmekten sorumludur.