Merimies-1

Mariner 1 ( eng.  Mariner 1 ) on ensimmäinen Mariner-ohjelman avaruusalus .

Mariner 1:n piti suunnata kohti Venusta , mutta se tuhoutui laukaisuonnettomuudessa 22. heinäkuuta 1962 klo 09.26.16 UT , 293 sekuntia laukaisun jälkeen. Laitteen antenni menetti yhteyden maan päällä olevaan opastusjärjestelmään, minkä seurauksena ohjauksen otti ajotietokone, jonka ohjelmassa oli virhe.

Mariner 2 suoritti myöhemmin Mariner 1:lle osoitetut tehtävät.

Laiva ja sen järjestelmät

Mariner 1 on identtinen 27. elokuuta 1962 lanseeratun Mariner 2:n kanssa . Mariner 1 koostui kuusikulmaisesta alustasta, 1,04 metriä leveä ja 0,36 metriä korkea, ja se sisälsi kuusi magnesiumrunkoa, jotka kantoivat laitteita tieteellisiin kokeisiin, viestintään, laskentaan, mittaukseen, tilasuuntaukseen ja virtalähteen ohjaukseen, akut ja niiden lataus sekä kaasusäiliöt asennon korjaus ja suihkumoottori. Jalustaan ​​kiinnitettiin korkea pyramidin muotoinen masto, johon kiinnitettiin myös tieteellisten kokeiden laitteet. Laitteen kokonaiskorkeus oli 3,66 metriä. Jalustan sivuille kiinnitettiin suorakaiteen muotoiset aurinkopaneelit , joiden jänneväli on enintään 5,05 metriä ja leveys 0,76 metriä . Jalustan toisella puolella manipulaattoriin oli kiinnitetty suunnattu parabolinen antenni.

Mariner 1:n sähköjärjestelmä koostui kahdesta aurinkopaneelista, joista toinen 1,83 x 0,76 metriä ja toinen 1,52 x 0,76 (0,31 metrin Mylar -jatkolla (aurinkopurje) tasapainottamaan auringonvalon painetta paneelissa), jotka syöttivät laitetta suoraan tai lataamalla 1000 wattitunnin hopea-sinkkiakku, jota käytettiin ennen paneelien avaamista tai kun aurinko ei valaistanut niitä . Tehonsäätö- ja kiihdytyslaitteet ohjasivat virransyöttöä. 3 watin lähetin tarjosi jatkuvan telemetriakosketuksen, suuren erittäin herkän suunnatun parabolisen antennin, sylinterimäisen monisuuntaisen antennin instrumenttimaston yläosassa ja kaksi komentoantennia, yksi kunkin aurinkopaneelin päässä, vastaanottaen kurssinmuutoskäskyjä ja muita toimintoja. .

Reaktiivinen teho kurssin liikkeisiin saatiin monopropelentilla (vedettömällä hydratsiinilla ) 225 N retroraketilla. Hydratsiini sytytettiin typpitetroksidilla ja rakeisella alumiinioksidilla . Suihkuvirran suuntaa ohjattiin neljällä suuttimen edessä sijaitsevalla kaasuperäsimellä. Asennon hallinta avaruudessa (1 asteen virheellä ) suoritettiin typpisuihkumoottorijärjestelmällä. Aurinkoa ja maata käytettiin kurssin vakauttamiseksi. Kokonaisajoitus ja ohjaus suoritettiin digitaalisen keskustietokoneen ja sekvensserin avulla. Lämmönhallinta saavutettiin käyttämällä passiivisia heijastavia ja absorboivia pintoja, lämpösuojaimia ja suojaverkkoja.

Tieteelliset kokeet perustuivat laitteen jalustan ja maston perusteella. Magnetometri asennettiin maston päälle monisuuntaisen antennin yläpuolelle. Maston keskelle asennettiin hiukkasilmaisimet ja kosmisen säteilyn ilmaisin . Laitepohjan reunoihin asennettiin kosminen pölyilmaisin ja kosminen plasmaspektrometri . Mikroaaltoradiometri , infrapunaradiometri ja radiometrin antennit koottiin 48 cm:n paraboliseksi radiometriantenniksi, joka oli asennettu maston pohjaan.

Ennen kuin se asetettiin kantoraketille, pieni (91 × 150 cm) Yhdysvaltain lippu taitettiin ja säilytettiin Mariner 1:ssä ja Mariner 2: ssa .

Ohjelmistovirhe

Suosituin versio yhteyden katkeamisen syystä laitteeseen on virhe matemaattisen symbolin manuaalisessa käännöksessä ohjelman määrittelyssä tai pikemminkin puuttuva rivi symbolin päällä. Myös "puuttuva yhdysmerkki" mainitaan - tiedoissa tai tietokoneen ohjeessa, ehkä jonkinlaisessa yhtälössä. Epäilemättä monet tekijät vaikuttivat "puuttuvan väliviivan" version ilmestymiseen ja sen pitkäikäisyyteen, mukaan lukien virallisissa NASA- ja JPL -raporteissa . Päätekijät:

• Viivan samankaltaisuus symbolin ja yhdysviivan kohdalla.
• Vaikeus kuvata todellista virhettä Yhdysvaltain väestölle ja heidän valituille edustajilleen.
• Vuorovaikutus kolmenvälisen yhteistyön kanssa (JPL, NASA ja Yhdysvaltain ilmavoimat )
• Aikapaineet johtuvat rajoitetusta laukaisuikkunasta (45 päivää), joten jää hyvin vähän aikaa tutkia olosuhteita ennen Mariner 2:n ja tarvittaessa Mariner 3:n laukaisua. Viralliset havainnot (joihin sisältyi "puuttuva yhdysmerkki") esiteltiin johdolle alle viikossa.

Sillä ei ole väliä, miksi "puuttuva tavuviiva" -versio esiintyi ensisijaisissa raporteissa, mutta se oli yksinkertainen ja vakuuttavalta kuulostava selitys yleisölle ja kongressille. "Tavuviiva" julistettiin kadonneeksi käskystä tai yhtälöstä [1] .

"Historian kallein yhdysmerkki"

Kuten The New York Times kirjoitti katsauksessaan, virhe johtui "joistakin tiedoista puuttuvasta yhdysmerkistä" [2] .

Samassa katsauksessa kirjoitettiin, että tavuviiva oli merkki, joka oli ladattava tietokoneen muistiin yhdessä "muiden koodattujen matemaattisten ohjeiden" kanssa. Tämä sanamuoto esiintyi monissa myöhemmissä tarinan versioissa, virallisessa ja ei. "Puuttuvan tavuviivan" versio ilmestyi virallisen tukipalvelun viesteistä. NASA:n tiedottaja Richard Morrison todisti kongressille puuttuvasta tavuviivasta:

... se ohjeistaa avaruusalusta jättämään huomioimatta tietokoneelta tulevat tiedot, kunnes tutkayhteys on palautettu. Tavuviivan poisjättämisen vuoksi koneen ohjausjärjestelmät saivat virheellisiä tietoja . Tämän seurauksena tietokone antoi komennon voimakkaalle poikkeamalle vasemmalle, suutin alhaalla, ja laite kaatui [3] .

Hänen omin sanoin:

Todistuksessaan Home Science and Astronautics Committeelle NASA:n kantorakettiosaston johtaja Richard Morrison todisti, että virhe tietokoneyhtälöissä Mariner 1:n laukaisussa Venukseen 21. heinäkuuta aiheutti sen tuhoutumisen, kun se menetti suunnan [4 ] .

NASAn kongressille vuonna 1963 lähetetyssä raportissa yhdysviiva mainitaan puuttuvan kahdessa eri paikassa:

NASA-JPL-USAAF:n Mariner 1:n lennon jälkeinen katsaus kuvaa tietokoneen ohjekoodista puuttuvaa yhdysmerkkiä, joka lähetti vääriä opastussignaaleja Mariner 1:lle, joka laukaistiin Atlas Agena -kaksivaiheisella raketilla Cape Canaveralista 21. heinäkuuta. Tavuviivan pois jättäminen tietojen muokkauksessa sai tietokoneen antamaan sarjan tarpeettomia suunnankorjaussignaaleja, jotka lähettivät aluksen pois kurssilta ja johtivat sen tuhoutumiseen [5] .

JPL:n loppuraportissa Project Marinerista vuonna 1965 mainitaan, että "soveltumaton poikkeama" tapahtui 4 minuuttia ja 25 sekuntia lennon jälkeen:

... ohjauskäskyjä lähetettiin, mutta kurssiyhtälöiden virheellinen laskeminen poikkesi laitteen voimakkaasti kurssista [6] .

Muutamaa vuotta myöhemmin Arthur C. Clarke kirjoitti, että Mariner 1 "tuhoutui historian kalleimmalla yhdysviivalla" [7] .

Vuonna 1985 julkaistussa NASAn raportissa Auran Nix antoi erilaisen version tapahtuneesta, mutta ohjelmistovirhe liittyi silti "puuttuvaan tavuviivaan":

Atlas -vahvistimen ohjausantenni toimi huonosti, tarpeettoman huonommin. Kun ohjuksen vastaanottama signaali muuttui heikoksi ja epäselväksi, ohjus menetti synkronoinnin ohjauskomentoja lähettävän maaohjaussignaalin kanssa. Se kuitenkin tarjottiin; radiosignaalin katoaessa ajotietokoneen oli hylättävä antennin vastaanottamat väärät signaalit ja suoritettava siihen upotettu ohjelma, mikä mahdollisti lennon onnistuneen loppuunsaattamisen. Tässä vaiheessa tehtiin kuitenkin toinen virhe. Jostain syystä tietokoneeseen ladatusta kohdistusohjelmasta puuttui yhdysviiva , mikä mahdollisti väärien signaalien poikkeamisen vasemmalle ja suuttimen alaspäin kääntymisen. Tavuviiva jätettiin pois myös edellisellä onnistuneella Atlas-lennolla, mutta tätä laskenta-osaa ei käytetty, koska radio-ohjaussignaali ei kadonnut. Riittää, kun sanotaan, että Yhdysvaltain ensimmäinen yritys käynnistää planeettojen välinen lento epäonnistui yhdysviivan vuoksi [8] .

NASAn verkkosivusto osoittaa nyt, että ongelma johtui todennäköisesti kahden tekijän yhdistelmästä. Atlas-majakan epätarkka toiminta, joka aiheutti ohjuksen signaalin menettämisen pitkäksi aikaa. Tietojen vastaanottamiseen käytetty majakka oli poissa käytöstä neljän ajanjakson ajan 1,5 - 61 sekuntia. Myös Mariner 1:n lennon raportissa mainittiin yhdysviivan menetys "tietokoneen ohjekoodissa tietojenkäsittelyohjelmassa", mikä mahdollisti virheellisten ohjaussignaalien lähettämisen alukselle. Aikana, jolloin majakka oli poissa käytöstä, väliviivan pois jättäminen "tiedonkäsittelyohjelmassa" antoi tietokoneen ottaa signaalin maalähettimestä sellaisena kuin se vastaanotti antennin ja yhdistää nämä tiedot seurantatietoihin. lähetetään laskemaan lentorata. Tämä aiheutti sarjan turhia yrityksiä korjata kurssi samanaikaisesti väärillä ohjauskäskyillä, mikä johti lopulta aluksen täydelliseen suunnan menettämiseen [9] .

Tai kallein kohta?

Joskus väitetään, että virhe johtuu siitä, että ohjelmaa kirjoitettaessa laitettiin piste pilkun sijaan. FORTRAN - kielellä , jolla ohjelma kirjoitettiin, lauseke on muuttanut merkitystään:

DO 17 I = 1 , 10

joka on syklin kuvaus (laskelmien toistaminen 10 kertaa) on tulkittu

DO17I = 1,10

eli osoituksena muuttujalle DO17I - koska kieli ei ota huomioon välilyöntejä [10] . On olemassa legenda (kuitenkin vahvistamaton), että samanlainen virhe oli yhdessä NASAn kiertoradan laskemiseen tarkoitetuista ohjelmista, mutta tätä ohjelmaa käytettiin Mercury-projektissa , ei Marinerissa, ja tämä virhe korjattiin ennen aluksen laukaisua.

Macronin käännösvirhe

Virhe ilmeni, kun opastusohjelman määrittelyssä olevaa merkkiä käännettiin manuaalisesti. Kirjoittajalta puuttui makro tai alleviivaus

mikä tarkoittaa " säteen R derivaatan arvon n :ttä tasoitusta ajan suhteen". Ilman makronilla merkittyä tasoitustoimintoa ohjelma koki normaalit pienet nopeuden muutokset erittäin vakaviksi, mikä aiheutti tarpeettomia korjauksia, jotka syrjäyttivät raketin kurssilta. Tämän jälkeen kurssin turvapäällikkö tuhosi ohjuksen [11] .

Muistiinpanot

1. ↑ NASA-julkaisu SP-480, Far Travelers - The Exploring Machines , Oran W. Nicks, 1985 . Käyttöpäivä: 21. heinäkuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 26. helmikuuta 2009. (määrätön)
2. ↑ "For Want of Hyphen Venus Rocket Is Lost", New York Times, 27. heinäkuuta 1962 Arkistoitu 5. maaliskuuta 2009 Wayback Machinessa lainattu julkaisussa RISKS Digest, Vol 5, Issue #66 Arkistoitu 14. elokuuta 2008 Wayback Machinessa
3. ↑ House Science and Astronautics Committee, 31. heinäkuuta 1962, lainattu myös [1] Arkistoitu 8. heinäkuuta 2011 Wayback Machinessa
4. ↑ Ibid, s.333 Arkistoitu 26. helmikuuta 2009 Wayback Machinessa
5. ↑ "Astronautical and Aeronautical Events of 1962", raportti House Committee on Science and Astronauticsille, 12. kesäkuuta 1963 s. 131 Arkistoitu 26. helmikuuta 2009 Wayback Machinessa
6. ↑ Mariner Venus -projektin loppuraportti (NASA SP-59, 1965), s.87 . Käyttöpäivä: 21. heinäkuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 26. helmikuuta 2009. (määrätön)
7. ↑ Avaruuden lupaus , Arthur Clarke, 1968, s. 225
8. ↑ Oran Nix, lainaus.
9. ↑ "Mariner 1", versio 4.0.7, 2. huhtikuuta 2008 . Haettu 22. heinäkuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 16. helmikuuta 2017. (määrätön)
10. ↑ Katso Ceruzzi, lainattu lainaus, \M1 s.250, alaviite 13 luvulle 9 Arkistoitu 11. kesäkuuta 2021 Wayback Machinessa . jossa Ceruzzi kirjoittaa, että "Koska Atlas-laukaisimen ohjaustietokoneessa ei ollut Fortran-kielen kääntäjää...", ja alaviitteessä 14: "Atlas-tietokone ei käyttänyt Fortran-tietokonekieltä. Historia on selvästi koristeltu tässä paikassa." Englanti  "[S]koska Atlas Guidance Computerissa ei ollut Fortran-kääntäjä...", ja alaviitteessä 14, "Atlas Launch -tietokone ei edes käyttänyt Fortran-ohjelmointikieltä. Se, kuinka tarinaa on koristeltu tällä tavalla, on mysteeri."
11. ↑ Beyond the Limits: Lento astuu tietokoneiden aikakauteen , Paul Cerezzi, s.203. Yhdessä muistiinpanoista (s. 250) Arkistoitu 11. kesäkuuta 2021 Wayback Machinessa , kirjoittaja kirjoittaa: "Täsmälleen samaa ohjelmaa käytettiin Rangerin aikaisemmissa julkaisuissa ilman sivuvaikutuksia" eng.  "Samaa viallista ohjelmaa oli käytetty aikaisemmissa Ranger-laukaisuissa ilman haittavaikutuksia."

NASAn Mariner - ohjelma _
Merimies-1 Merimies-2 Merimies-3 Merimies-4 Mariner-5 Mariner-6 Merimies-7 Mariner-8 Merimies 9 Merimies-10

← 1961 Avaruus laukaistiin vuonna 1962 1963 →
Löytäjä-37 Solrad-4 , LOFTI-2A , SECOR , Injun 2 , Surcal 1 Ranger 3 TIROS-4 Mercury-Atlas-6 FTV-2301 Löytäjä-38 OSO-1 Samos-6 Kosmos-1 Kosmos-2 Midas-5 , Westford Drag FTV-1142 Ranger 4 Kosmos-3 Solrad-4B Kosmos-4 Ariel 1 FTV-2401 FTV-1125 ANNA 1A FTV-1126 FTV-3501 Mercury-Atlas-7 ( Balloon Subsatellite 1 ) FTV-3501 Kosmos-5 FTV-1128 Zenit-2 nro 3 FTV-1127 Oscar 2 FTV-2402 FTV-2312 TIROS-5 FTV-1129 FTV-1151 Kosmos-6 Telstar FTV-2403 FTV-1130 Merimies-1 FTV-1131 Kosmos-7 FTV-1152 FTV-2404 Vostok-3 Vostok-4 Kosmos-8 FTV-2502 Venus 1960A Merimies-2 FTV-1153 Venus 1960B FTV-1132 Venus 1960C FTV-1133 , ERS-2 TIROS-6 Kosmos-9 Alouette 1 , TAVE FTV-1154 Tutkimusmatkailija-14 Mercury-Atlas-8 FTV-1134 Kosmos-10 Ranger-5 Kosmos-11 Mars 1962A 1MS nro 2 STARAD Tutkimusmatkailija-15 ANNA 1B Mars-1 Mars 1962B FTV-1136 FTV-2405 , ERS-1 FTV-1135 FTV-1155 NRL PL120 , Injun 3 , NRL PL121 , Surcal 2 , Calsphere 1 Rele 1 FTV-1136 Tutkimusmatkailija-16 Midas-6 , ERS-3 , ERS-4 Joukkoliikenne 5A-1 Kosmos-12
Yhdellä raketilla laukaistut ajoneuvot erotetaan toisistaan ​​pilkulla ( , ), laukaisut välipisteellä ( · ). Miehitetyt lennot on korostettu lihavoidulla. Epäonnistuneet käynnistykset on merkitty kursiivilla.