注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

松鼠的空天随笔

 
 
 

日志

 
 
关于我

《世界军事》杂志空天专栏作家

网易考拉推荐
GACHA精选

福布斯熄火、萤火遭殃  

2011-11-12 21:52:42|  分类: Space |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
     
Phobos熄火、萤火遭殃 - squirrel - 松鼠的空天随笔
本次发射的Phobos-Grunt火星探测器,可以看到内部的萤火一号

       想了很久,觉得还是这个词形容萤火一号更确切,能最大程度的表达我对Phobos Grunt的怨念。经过了3次拯救行动,Phobos探测器仍然保持沉默,基于Fregat的MDU无法点火,Phobos将一点点的降低轨道最后烧毁,可惜了我们的萤火一号。不过美国人不合作,欧洲人没项目,我们既缺乏测控能力也没验证过上面级的能力,不找俄罗斯人合作又能如何呢?只能说,真的很郁闷。
出师未捷身先死的萤火一号 - squirrel - 松鼠的空天随笔
测试中的萤火一号

       萤火一号是中国火星探测器的先导项目,当之无愧的pathfinder。一个110千克的探测器上精益求精,还是做了很多事情的。现在航天8院正凭借萤火一号的经验,提出萤火一号改进方案竞标未来的中国自主火星探测项目,看过《上海航天》2011年第2期的文章,虽然指标和设计上没有航天5院的耀眼,但还是很扎实的,可行性也不错。后来还看到中英太空科学研讨会上改进的方案,增加了2个撞击器的设计也很出彩。小巧精悍的设计我很喜欢,虽然5院的肯定指标更高,但火星快车中国版的印象还有平台的选用,总是觉得模仿痕迹太重不够创新。
      
Phobos熄火、萤火遭殃 - squirrel - 松鼠的空天随笔
号称2018年发射的自主火星探测器,外形让人想起了火星快车

        萤火一号和未来的自主火星探测,以及未来的深空探测项目,说起来不少了。不过我最想说,还是连带萤火一号出师未捷身先死的福布斯 -土壤(Phobos Grunt)探测器。这几天看下来,福布斯 -土壤探测器已经让人不得不拍案叫绝,原来总体设计可以如此草率、分系统测试可以粗心到这种地步。这让人不得不怀疑,到底俄罗斯航天是瘦死的骆驼比马大,还是落毛的凤凰不如鸡。福布斯 -土壤探测器是俄罗斯近15年来唯一的深空探测器,是火星96之后俄罗斯重启火星探测的开始。苏联解体20年来,俄罗斯仅有火星96和福布斯 -土壤探测器探测器,这个境况让人不得不怀疑俄罗斯在深空探测上的实际能力。这次失败前不久,俄罗斯航天局局长弗拉基米尔·波波夫金刚提出要降低商业发射的优先级,转而把无人卫星和探测器进行科研任务置于最高优先级的位置上,这无疑是对波波夫金局长的一个打击,当然从政治权谋看,或许也是一个不错的机会。
Phobos熄火、萤火遭殃 - squirrel - 松鼠的空天随笔
Phobos-Grunt探测器结构图,基于Fregat的MDU没能点火,圆环形的外置燃料箱也没有抛弃

       北京时间2011年11月9日04:16:02.871俄罗斯在拜科努尔发射场使用天顶-2SB火箭发射了福布斯 -土壤探测器,火箭发射一切正常,探测器也正常分离。按照预定时序,探测器将在第二圈进行第一次近地点点火,将轨道远地点增加到4150千米。不过很快民间卫星观测组织satobs就公布了消息,第一次点火异常探测器没能进入点火后的预定轨道,而是和天顶2火箭第二级一样处于探测器点火前的轨道上:
       After the planned first burn of the engine, the spacecraft was not found in the predicted orbit. Alternative radarobservations preliminarily show that there are two objects in the orbit with parameters the same as before the plannedengine burn. Observers are requested to attempt to discover the spacecraft in the initial LEO parking orbit.
Phobos熄火、萤火遭殃 - squirrel - 松鼠的空天随笔
Phobos-Grunt探测器的预定点火时序,两次近地点点火都在南美洲上空
 
       毫无疑问福布斯 -土壤探测器出现了问题,第一次转移失败。随后不久俄罗斯、美国等航天网站上出现消息,指出没有收到探测器的遥测信号。按照预定的程序,福布斯 -土壤探测器的两次近地点点火位于南美上空,俄罗斯地面测控站无法发送指令(虽然俄罗斯今年5月发射了最新的Luch-5A中继卫星,但探测器使用X波段,中继卫星不支持这个波段的信号),因此点火是全自动进行的,现在点火出现了问题,也失去了遥测信号。故障原因很难查清,当然早上有消息指出探测器遇到故障自动进入安全模式,太阳能电池板没能指向太阳。这至少为拯救留下了希望,不过现在看来,到底是什么模式其实很难说,因为一直缺乏来自探测器的信号以供人们分析具体故障原因。基于这样的消息,人们预测使用星载电池的条件下,探测器只能活3天,塔斯社也提供了同样的报道。塔斯社的报道详细指出由于太阳敏感器故障,探测器姿态定位出现问题,因此导致无法地面无法接受探测器更无法收到指令信号。这样的情况,看起来还是不太危险的,据称可以通过上行指令修正软件bug,解决这一问题,就是时间比较紧,3天时间。11月9日波波夫金在拜科努尔航天发射场向记者宣布了这一消息。他说:“我们度过了一个非常沉重的夜晚,我们很久都无法找到这个太空飞行器。现在已经确定了它的位置,并且查明其发动机没有工作。”

        根据网友和媒体当天的报道来看问题还很有希望解决,发射指令重启星载计算机就是了。但噩梦才刚刚开始,随后的报道越来越多,尤其是俄罗斯航天论坛novosti-kosmonavtiki和美国nasaspaceflight论坛的网友提供了越来越多的信息,这几天看下来,福布斯 -土壤探测器实在是一个奇观,犯下了如此多的错误,它能成功才是奇迹,还是一声叹息,可惜了搭载的萤火一号了。

        9日晚的消息,根据观测福布斯 -土壤探测器的姿态正常,这否定了之前姿态异常的报道,但问题就更奇怪了。另外俄罗斯只有拜科努尔发射场的Spektr-R系统才能进行测控,每天只能进行一次上行指令操作。虽然他们无法使用中继卫星也没有测控船,但国内远不止一个测控站,当时猜测可能这是探测器使用X波段的问题,事后的报道指出俄罗斯原有测控网的深空测控站是C波段上行和S/X波段下行。9日还有消息指出太阳能电池板正常打开,因此很快就有官方报道,将可用的拯救时间增加到2周:“据俄新社11月9日报道,俄罗斯联邦航天署署长波波夫金说,工程人员们仍有长达两周的时间纠正火星探测器的轨道。”3天时间是电池电量的限制,2周则是轨道衰减和探测器奔火轨道的限制,如果2周后还不能正常点火,探测器很可能轨道近地点太低,也错过了前往火星的设计转移窗口。

       北京时间10日凌晨,探测器进行第一次点火尝试,根据俄罗斯网站报道,点火失败。当然也有好消息,地面和探测器取得了联系,但只能收到探测器的信号,上行信号仍然没反应。10日欧空局在澳大利亚和南美洲法属圭亚那的两个测控站将帮助俄罗斯接收福布斯 -土壤探测器的遥测信号。10日塔斯社报道将进行第二次点火尝试,具体时间在莫斯科时间周四晚周五上午

       11日据报道欧空局的测控站无法接收到福布斯 -土壤探测器的信号,但业务爱好者观测的结果,探测器姿态的确是正常的,没有翻滚失控。11日俄罗斯媒体报道第二次拯救措施失败,没能建立联系,点火也仍然没有成功。俄罗斯航天论坛网友说,第一圈探测器一切正常:太阳能电池板正常展开,对太阳定向也顺利完成,但第二圈也就是点火的那一圈,探测器就失去了一切联系。这种情况无比的怪异,缺乏信息也让人猜不透发生了什么。

        12日据报道第三次拯救努力失败,这次失败其实在意料之中,因为11日和12日的各种消息,让人实在无法乐观得起来,福布斯 土壤探测器在设计上犯下了很多错误,测试也不充分。
Phobos熄火、萤火遭殃 - squirrel - 松鼠的空天随笔
 俄罗斯火星探测史基本就是一部从失败走向失败的历史

        福布斯 -土壤探测器的低级错误很多。或许是出于对Fregat上面级的信心,福布斯 -土壤探测器的研制者拉沃契金设计局设定的程序中,前两次近地点点火不仅是自动的,而且在此期间探测器不接收地面信号。俄罗斯人认为此时探测器处于近地轨道,跟踪角变化率很大跟踪困难,索性放弃了这种备份,探测器设计上就没有考虑近地轨道期间接收地面信号指令的情况。不幸的是根据墨菲定律,探测器就在这个环节出了问题。测控的问题更确切的说,近地轨道上福布斯 -土壤探测器只能使用C波段的天线向测控站传送信号,第一次点火后跟踪角变化率变小同时抛弃了底部的外置燃料箱,探测器仅仅是有可能接受地面指令调整第二次点火的具体参数,说可能仅仅是因为跟踪角变化率减小所以有可能而已,设计上没有考虑发送指令的情况。不幸的是,探测器第一次点火就没能成功,探测器处于原始的近地轨道,地面测控跟踪困难,而且探测器没有信号,更是增加了拯救的困难;俄罗斯人另一个奇异的设计是天线问题,福布斯 -土壤探测器装有高增益的定向天线和低增益的全向天线,定向天线主要用于远距离如火星轨道的数据高速传输,由于安装角度和相对位置变化太快,在地球轨道上几乎不可能用于对地联系。根据novosti-kosmonavtiki网友的说法,设计上全向天线在第一次点火前被外置可抛弃燃料箱遮挡,很难用于对地联系。可是由于第一次点火未能发生,外置燃料箱仍然挡着低增益天线,很难接收到地面指令。如果提前抛弃这个燃料箱,倒是露出了天线,但速度增量不足探测器就不可能飞到火星了。所以俄罗斯航天局、美国航天局和欧洲航天局都在用地面天线发送指令,尽人事听天命,试图碰巧激活探测器;还有更令人震惊的事情被披露出来,有网友指出拜科努尔地面测控站没有合适的X波段天线用于上行指令,这这这.....,我实在不知道怎么评价这一壮举了,不过这个应该是误传,现有的Spektr-R系统具备X波段上行能力,很可能俄罗斯网友想表达的是Spektr-R系统并不合适;但还有更可怕的,有人指出探测器的星载计算机地面测试时死机前的工作时间从没有超过6个小时,把一个如此“可靠”的探测器发射上去,或许真的只能期待奇迹,才能看到它正常运转了。与此相比,福布斯 -土壤探测器进场20多天急急忙忙的发射,很可能没有做好发射前的测试反而成了小问题。另外对于第一次点火没能发生,有些人指出这是因为计时芯片被调到了调到莫斯科标准时间(UTC+3),但俄罗斯今年已经全年转用夏令时间(UTC+4),所以点火程序延误了一个小时,这个如果是真的,完全可以媲美美国火星探测器公制-英制计量标准转换错误的灾难。综合的说,我们知道导致探测器故障的原因可能不止一个,但不知道具体是什么故障,只知道联系不上。不过苏联-俄罗斯火星探测屡战屡败,再加上此前披露的诸多信息,这次失败并不出人意料。
Phobos熄火、萤火遭殃 - squirrel - 松鼠的空天随笔
使用CZ-3B发射的自主探测器YH-1G,会竞标成功么,又会在何时发射?
 
        目前对福布斯 -土壤探测器的命运,还有诸多猜测,俄罗斯航天局始终不愿意宣布任务失败,虽然所有人都知道挽回的可能性微乎其微。至于再入坠落大气层的时间,由于目前燃料外泄的蒸发效应,轨道近地点有所提升。俄罗斯航天局认为可能要到明年1月才再入,但11月下旬未能恢复正常的话,就将错过飞向火星的飞行窗口。由于萤火一号在福布斯 -土壤探测器内部,只有抛弃了外置燃料箱再到火星轨道抛弃Fregat上面级后才能释放,毫无疑问的萤火一号只能和俄罗斯探测器一起再入,这实在是一个悲剧。我国缺乏深空探测经验,第一次火星探测试图借船出海,但船沉了:-( 好在后继还有自主的火星探测项目,5院和8院都提出了自己的设计,在痛心萤火一号出师未捷身先死之余,也只好看看这些设计聊以安慰。
  评论这张
 
阅读(3264)| 评论(19)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017