Аппарат NASA MAVEN, почти десять лет изучавший атмосферу Марса, потерял связь с Землей и, по последним данным, начал неконтролируемое вращение. Инженеры агентства пытаются восстановить управление, но ситуация осложняется тем, что вращение мешает солнечным панелям и антенне работать правильно.
Сбой в системе ориентации
Проблемы начались 6 февраля, когда бортовой компьютер космического аппарата обнаружил неисправность в обоих своих Inertial Measurement Units (IMU) — датчиках, отвечающих за определение положения и ориентации в пространстве. Столкнувшись с противоречивыми или неверными данными, система защиты от сбоев перевела MAVEN в безопасный режим. В этом состоянии все второстепенные системы отключаются, и аппарат ждет команд с Земли.
MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) прибыл к Марсу в сентябре 2014 года. Его основной задачей было изучение марсианской атмосферы и того, как планета потеряла свою некогда плотную газовую оболочку. Миссия была крайне успешной, значительно превысив первоначальный двухлетний план и став важным ретранслятором данных для марсоходов NASA.
Безуспешные попытки восстановить связь
Команда инженеров немедленно приступила к восстановительным операциям. Сначала они попытались использовать звездный трекер аппарата — камеру, которая определяет ориентацию по звездам, — чтобы стабилизировать его и вывести из безопасного режима. Эти попытки не увенчались успехом. Затем специалисты попробовали связаться с MAVEN через его низконаправленную антенну, которая имеет более широкий угол обзора и не требует точного наведения. Это также не дало результата.
Новый поворот: неконтролируемое вращение
Анализ последних полученных телеметрических данных показал, что заряд батареи аппарата снижается. Наиболее вероятное объяснение этого — MAVEN начал вращаться. Если аппарат кувыркается в пространстве, его солнечные панели лишь периодически освещаются солнцем, что не позволяет им полностью заряжать батареи.
«Прямо сейчас мы считаем, что MAVEN вращается. Он не направлен туда, куда должен быть направлен», — заявила Шеннон Карри, главный исследователь миссии MAVEN, в интервью Space.com.
Вращение также означает, что высоконаправленная антенна MAVEN, необходимая для высокоскоростной передачи данных, не может удерживать связь с Землей. Это создает сложный замкнутый круг: инженерам нужно отправить команды, чтобы остановить вращение, но они не могут эффективно связаться с аппаратом, чтобы передать эти команды.
Шансы на спасение и наследие миссии
Несмотря на серьезность ситуации, команда MAVEN не теряет надежды. Аппарат запрограммирован с несколькими уровнями автономии и защиты от сбоев. Основная надежда связана с тем, что бортовой компьютер в конечном итоге распознает аномальное вращение и предпримет попытку автономного восстановления, используя звездный трекер и двигатели для стабилизации.
«Мы ждем, когда сработает защита от сбоев», — пояснила Карри. Команда также продолжает регулярно «пинговать» аппарат командами, надеясь, что если он стабилизируется даже на мгновение, то сможет получить и выполнить команду на наведение антенны на Землю.
Однако время играет против них. Если батареи разрядятся слишком сильно, аппарат может перейти в более глубокий режим «гибернации» или получить необратимые повреждения от космического холода. Инженеры работают над моделированием возможных скоростей вращения и энергопотребления аппарата, чтобы предсказать, сколько времени у них есть на восстановление связи.
Даже если связь будет потеряна навсегда, миссия MAVEN уже стала оглушительным успехом. Аппарат перевернул наше понимание марсианской атмосферы и стал незаменимой частью марсианской инфраструктуры NASA, ретранслируя данные роверов Perseverance и Curiosity. Потеря MAVEN сократит резервирование и гибкость операций на Марсе, но не остановит их — другие орбитеры, такие как Mars Reconnaissance Orbiter и Odyssey, готовы взять эту роль на себя. Эта ситуация — классическая иллюстрация хрупкости технологий в глубоком космосе, где даже десятилетний ветеран может внезапно начать кувыркаться в пустоте, а инженеры на Земле будут бороться с законами физики, пытаясь его спасти одним лишь радио-сигналом.
Его данные сыграли ключевую роль в определении того, что Марс потерял большую часть своей атмосферы в космос, что превратило его из теплого влажного мира в холодную пустыню, которую мы видим сегодня.
Более того, MAVEN был незаменимой частью марсианской инфраструктуры NASA, ретранслируя данные от марсоходов Perseverance и Curiosity на Землю. У NASA есть другие орбитеры, такие как Mars Reconnaissance Orbiter и Odyssey, которые могут взять на себя эту роль ретранслятора, но потеря MAVEN сократит резервирование и гибкость.
Пока же команда остается сосредоточенной на сложной задаче по восстановлению управления над молчащим, вращающимся орбитером. «Команда работает круглосуточно. Мы рассматриваем все варианты», — сказала Карри. Эта ситуация подчеркивает суровую и непредсказуемую среду космических исследований, даже для опытных космических аппаратов, и постоянную бдительность, необходимую для их работы в миллионах километров от дома.