Námořník-1

Mariner 1 ( Eng.  Mariner 1 ) je první kosmická loď v programu Mariner .

Mariner 1 měl zamířit k Venuši , ale byl zničen při nehodě startu v 09:26:16 UT 22. července 1962, 293 sekund po startu. Anténa aparátu ztratila kontakt s naváděcím systémem na Zemi, v důsledku toho převzal řízení palubní počítač, jehož program obsahoval chybu.

Mariner 2 později dokončil úkoly přidělené Mariner 1.

Loď a její systémy

Mariner 1 je identický s Marinerem 2 vypuštěným 27. srpna 1962 . Mariner 1 se skládal z šestiúhelníkové základny, 1,04 metru široké a 0,36 metru vysoké, obsahující šest hořčíkových podvozků nesoucích zařízení pro vědecké experimenty, komunikaci, výpočetní techniku, měření, prostorovou orientaci a řízení napájení, baterie a jejich nabíjení, jakož i plynové nádrže pro korekce polohy a proudový motor. K základně byl připevněn vysoký stožár ve tvaru pyramidy, na kterém bylo připevněno i zařízení pro vědecké experimenty. Celková výška zařízení dosáhla 3,66 metru. Na boky základny byly připevněny obdélníkové solární panely o maximálním rozpětí 5,05 metru a šířce 0,76 metru . Na jedné straně základny byla k manipulátoru připevněna směrová parabolická anténa.

Napájecí systém Mariner 1 se skládal ze dvou solárních polí, jednoho o rozměrech 1,83 x 0,76 metru a druhého 1,52 x 0,76 metru (s mylarovým nástavcem o délce 0,31 metru (solární plachta) pro vyrovnání tlaku slunečního světla na panel), dodávajících zařízení přímo nebo nabíjením 1000 watthodinová stříbrno-zinková baterie, používaná před otevřením panelů nebo v době, kdy nebyly osvětleny Sluncem. Napájecí zdroj ovládala zařízení pro řízení výkonu a zrychlení. 3wattový vysílač poskytoval nepřetržitý telemetrický kontakt, velká vysoce citlivá směrová parabolická anténa, válcová všesměrová anténa v horní části přístrojového stožáru a dvě velitelské antény, jedna na konci každého solárního pole, přijímající příkazy ke změně kurzu a další funkce .

Jalový výkon pro kursové manévry zajišťovala jednopropelantní (na bezvodý hydrazin ) 225 N retroraketa. Hydrazin byl zapálen oxidem dusnatým a granulovaným oxidem hlinitým . Směr proudění paprsku byl řízen čtyřmi plynovými kormidly umístěnými před tryskou. Řízení polohy v prostoru (s chybou 1 stupeň ) bylo prováděno systémem dusíkových proudových motorů. Ke stabilizaci kurzu bylo použito Slunce a Země. Celkové časování a řízení prováděl digitální centrální počítač a sekvencer. Tepelné kontroly bylo dosaženo použitím pasivních odrazových a absorbujících povrchů, tepelných štítů a stínících mřížek.

Vědecké experimenty byly založeny na základně přístroje a stožáru. Magnetometr byl namontován na vrcholu stožáru nad všesměrovou anténou. Uprostřed stožáru byly namontovány detektory částic spolu s detektorem kosmického záření . Detektor kosmického prachu a spektrometr kosmického plazmatu byly instalovány na okrajích základny přístroje. Antény mikrovlnného radiometru , infračerveného radiometru a radiometru byly sestaveny do 48 cm parabolické radiometrické antény namontované na základně stožáru.

Před instalací na nosnou raketu byla malá (91 × 150 cm) americká vlajka složena a uložena na palubu Mariner 1 a Mariner 2 .

Softwarová chyba

Nejoblíbenější verzí důvodu ztráty komunikace se zařízením je chyba v ručním překladu matematického symbolu ve specifikaci programu , respektive chybějící řádek nad symbolem. Je zde také zmínka o "chybějící pomlčce" - v datech nebo v počítačové instrukci, možná v nějaké rovnici. Nepochybně mnoho faktorů ovlivnilo vzhled verze „chybějící pomlčka“ a její životnost, včetně oficiálních zpráv NASA a JPL . Hlavní faktory:

• Podobnost pomlčky nad symbolem a pomlčkou.
• Obtížnost při popisu skutečné chyby obyvatelstvu USA a jejich voleným zástupcům.
• Interakce s trilaterální spoluprací (JPL, NASA a US Air Force )
• Časová tíseň kvůli omezenému startovacímu oknu (45 dní) ponechává velmi málo času na prošetření okolností před vypuštěním Mariner 2 a v případě potřeby Mariner 3. Oficiální zjištění (která zahrnovala verzi „chybějící pomlčka“) byla představena vedení za méně než týden.

Nezáleží na tom, proč se verze "chybějící pomlčka" objevila v primárních zprávách, ale bylo to jednoduché a přesvědčivě znějící vysvětlení pro veřejnost a Kongres. "Pomlčka" byla prohlášena za ztracenou z instrukce nebo z rovnice [1] .

"Nejdražší pomlčka v historii"

Jak napsal The New York Times ve své recenzi, chyba byla způsobena „chybějící pomlčkou v některých datech“ [2] .

Ve stejné recenzi bylo napsáno, že pomlčka je znak, který se musel nahrát do paměti počítače spolu s množstvím „dalších zakódovaných matematických instrukcí“. Tato formulace se objevila v mnoha následujících verzích příběhu, oficiálních i neoficiálních. Verze „chybějící pomlčky“ se objevila ze zpráv oficiální podpůrné služby. Mluvčí NASA Richard Morrison svědčil před Kongresem o chybějící pomlčce:

... dává pokyn kosmické lodi, aby ignorovala data přicházející z počítače, dokud nebude obnoven radarový kontakt. Kvůli vynechání pomlčky obdržely řídicí systémy stroje nesprávné informace . V důsledku toho počítač vydal povel k silnému vychýlení doleva, se sklopenou tryskou a aparatura havarovala [3] .

Jeho vlastními slovy:

Ve svědectví před Výborem pro domácí vědu a astronautiku Richard Morrison, vedoucí divize nosných raket NASA, svědčil, že chyba v počítačových rovnicích během startu Mariner 1 k Venuši 21. července způsobila jeho zničení, když ztratil kurz [4 ] .

Ve zprávě NASA zaslané Kongresu v roce 1963 je zmíněno, že pomlčka chybí na dvou různých místech:

Poletová kontrola Mariner 1 NASA-JPL-USAAF popisuje chybějící pomlčku v instrukčním kódu počítače , který vysílal nesprávné naváděcí signály na Mariner 1 vypuštěný dvoustupňovou raketou Atlas Agena z Cape Canaveral 21. července. Vynechání pomlčky v editaci dat způsobilo, že počítač vydal řadu zbytečných korekčních signálů směru, které poslaly loď mimo kurs a vyústily v její zničení [5] .

Závěrečná zpráva JPL o Project Mariner v roce 1965 uvádí, že k „neplánovanému odklonu“ došlo ve 4 minutách a 25 sekundách letu:

... byly vysílány řídicí povely, ale nesprávný výpočet rovnic kurzu silně vychýlil zařízení z kurzu [6] .

O několik let později Arthur C. Clarke napsal, že Mariner 1 byl „zničen nejdražší pomlčkou v historii“ [7] .

Ve zprávě NASA zveřejněné v roce 1985 Auran Nix uvedl jinou verzi toho, co se stalo, ale softwarová chyba byla stále spojena s „chybějící pomlčkou“:

Naváděcí anténa na posilovači Atlas fungovala špatně, hůř, než bylo nutné. Když se signál přijatý střelou stal slabým a nezřetelným, střela ztratila synchronizaci s pozemním řídícím signálem vysílajícím povely řízení. Bylo však poskytnuto; v případě ztráty rádiového signálu byl palubní počítač povinen odmítnout falešné signály přijímané anténou a provést program v ní vložený, což umožnilo úspěšně dokončit let. V tomto bodě však došlo k druhé chybě. V zaměřovacím programu načteném do počítače nějak chyběla pomlčka , což umožnilo nesprávným signálům nařídit vychýlení doleva a otočení trysky dolů. Pomlčka byla také vynechána při předchozím úspěšném letu Atlasu, ale tato část výpočtu nebyla použita, protože nedošlo ke ztrátě signálu rádiového ovládání. Stačí říci, že první pokus USA o meziplanetární let selhal kvůli pomlčce [8] .

Web NASA nyní naznačuje, že problém byl pravděpodobně způsoben kombinací dvou faktorů. Nepřesná akce majáku Atlas, která způsobila, že signál z rakety se stal na delší dobu neúčinným. Maják používaný k příjmu dat byl mimo provoz po čtyři období v rozmezí od 1,5 do 61 sekund. Také ve zprávě o letu Mariner 1 byla naznačena ztráta pomlčky „v počítačovém instrukčním kódu v programu pro zpracování dat“, což umožnilo přenášet na loď nesprávné řídící signály. Během období, kdy byl maják mimo provoz, vynechání pomlčky v „programu pro zpracování dat“ umožnilo počítači převzít signál z pozemního vysílače tak, jak jej přijala anténa, a spojit tato data se sledovacími daty. odeslána k výpočtu trajektorie. To způsobilo sérii nesmyslných pokusů o korekci kurzu současně s falešnými povely řízení, což nakonec vedlo k úplné ztrátě kurzu lodí [9] .

Nebo nejdražší bod?

Někdy se tvrdí, že chyba byla způsobena tím, že při psaní programu byla místo čárky vložena tečka. V jazyce FORTRAN , ve kterém byl program napsán, výraz změnil svůj význam:

DO 17 I = 1 , 10

což je popis cyklu (10krát se opakující výpočty) byl interpretován jako

DO17I = 1,10

tedy jako přiřazení k proměnné DO17I - jelikož bílé znaky jazyk nebere v úvahu [10] . Existuje legenda (nicméně nepotvrzená), že podobná chyba byla v jednom z programů NASA pro výpočet oběžné dráhy, ale tento program byl použit v projektu Mercury , nikoli Mariner, a tato chyba byla opravena před startem lodi.

Macron překlad chyba

Chyba se objevila při ručním překladu znaku ve specifikaci naváděcího programu. Spisovatel vynechal makron nebo podtržení

což znamená " n -té vyhlazení hodnoty derivace poloměru R vzhledem k času". Bez funkce vyhlazování, označené makron, program vnímal běžné malé změny rychlosti jako velmi závažné, což způsobilo zbytečné korekce, které raketu srazily z kurzu. Střela byla poté zničena bezpečnostním důstojníkem kurzu [11] .

Poznámky

1. ↑ Publikace NASA SP-480, Far Travelers - The Exploring Machines , Oran W. Nicks, 1985 . Datum přístupu: 21. července 2008. Archivováno z originálu 26. února 2009. (neurčitý)
2. ↑ „For Want of Hyphen Venus Rocket Is Lost“, New York Times, 27. července 1962 Archivováno 5. března 2009 na Wayback Machine citováno v RISKS Digest, Vol 5, Issue #66 Archived 14. srpna 2008 na Wayback Machine
3. ↑ House Science and Astronautics Committee, 31. července 1962, také citováno v [1] Archivováno 8. července 2011 na Wayback Machine
4. ↑ Tamtéž, str. 333 Archivováno 26. února 2009 na Wayback Machine
5. ↑ "Astronautické a letecké události roku 1962," zpráva pro sněmovní výbor pro vědu a kosmonautiku, 12. června 1963 str. 131 Archivováno 26. února 2009 na Wayback Machine
6. ↑ Závěrečná zpráva o projektu Mariner Venus (NASA SP-59, 1965), s.87 . Datum přístupu: 21. července 2008. Archivováno z originálu 26. února 2009. (neurčitý)
7. ↑ The Promise of Space , Arthur Clarke, 1968, s.225
8. ↑ Oran Nix, citace.
9. ↑ "Mariner 1", verze 4.0.7, 2. dubna 2008 . Získáno 22. července 2008. Archivováno z originálu 16. února 2017. (neurčitý)
10. ↑ Viz Ceruzzi, citace, \M1 str. 250, poznámka pod čarou 13 pro kapitolu 9 Archived 11 June 2021 at Wayback Machine . kde Ceruzzi píše, že „Protože naváděcí počítač odpalovacího zařízení Atlas neměl kompilátor jazyka Fortran...“, a v poznámce 14, „Počítač Atlas nepoužíval počítačový jazyk Fortran. Historie je na tomto místě jasně vyšperkovaná.“ Angličtina  „Protože počítač Atlas Guidance Computer neměl kompilátor Fortran…“ a v poznámce pod čarou 14: „Počítač Atlas Launch ani nepoužíval programovací jazyk Fortran. Jak se příběh takto ozvláštnil, je záhadou.“
11. ↑ Za hranicemi: Let vstupuje do počítačového věku , Paul Cerezzi, s. 203. V jedné z poznámek (str. 250) Archived 11 June 2021 at Wayback Machine , autor píše: "Přesně stejný program byl použit v dřívějších startech Ranger bez jakýchkoli vedlejších efektů" eng.  "Stejný chybný program byl použit v dřívějších startech Ranger bez škodlivých účinků."

Mariner program NASA _ _
Námořník-1 Námořník-2 Námořník-3 Námořník-4 Námořník-5 Námořník-6 Námořník-7 Námořník-8 Námořník 9 Námořník-10

← 1961 Start do vesmíru v roce 1962 1963 →
Objevitel-37 Solrad-4 , LOFTI-2A , SECOR , Injun 2 , Surcal 1 Strážce 3 TIROS-4 Merkur-Atlas-6 FTV-2301 Objevitel-38 OSO-1 Samos-6 Kosmos-1 Kosmos-2 Midas-5 , Westford Drag FTV-1142 Strážce 4 Kosmos-3 Solrad-4B Kosmos-4 Ariel 1 FTV-2401 FTV-1125 ANNA 1A FTV-1126 FTV-3501 Merkur-Atlas-7 ( podsatelit balónu 1 ) FTV-3501 Kosmos-5 FTV-1128 Zenit-2 č. 3 FTV-1127 Oscar 2 FTV-2402 FTV-2312 TIROS-5 FTV-1129 FTV-1151 Kosmos-6 Telstar FTV-2403 FTV-1130 Námořník-1 FTV-1131 Kosmos-7 FTV-1152 FTV-2404 Vostok-3 Vostok-4 Kosmos-8 FTV-2502 Venuše 1960A Námořník-2 FTV-1153 Venuše 1960B FTV-1132 Venuše 1960C FTV-1133 , ERS-2 TIROS-6 Kosmos-9 Alouette 1 , TAVE FTV-1154 Průzkumník-14 Merkur-Atlas-8 FTV-1134 Kosmos-10 Strážce 5 Kosmos-11 Mars 1962A 1MS č. 2 STARAD Průzkumník-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 relé 1 FTV-1136 Průzkumník-16 Midas-6 , ERS-3 , ERS-4 Tranzit 5A-1 Kosmos-12
Vozidla vypuštěná jednou raketou jsou oddělena čárkou ( , ), starty jsou odděleny interpunkcí ( · ). Lety s posádkou jsou zvýrazněny tučně. Neúspěšné spuštění je označeno kurzívou.