Потеря NOAA-13

voenny — 24.12.2021


Спутник NOAA на платформе ATN
Мой любимый фильм про космонавтику - "Аполлон-13", про одноменную лунную миссию, в ходе которой взорвался бак жидкого водорода и прозвучала знаменитая фраза: "Хьюстон, у нас проблема". В одной из сцен фильма экипаж Джима Ловелла дает интервью перед полетом и подтрунивает над номером миссии - в космосе нет места суевериям... А дальше обстановка резко усложнилась.
Когда я читал пресс-релиз NASA [2] по отчету с расследованием отказа метеорологического спутника NOAA-13 (отказ произошел 21.08.1993 г., через 12 дней после запуска на орбиту), то не мог не вспоминать любимый фильм. К слову, в ходе изготовления и до запуска аппарат назывался NOAA-I, только после успешного выведения ему был присвоен порядковый номер. А на следующий день, 22 августа, произойдет потеря связи с АМС Mars Observer, которую, как и NOAA-13, создало подразделение Astro Space компании Martin Marietta.
В распоряжении комиссии по расследованию оказалась телеметрическая информация, что позволило сделать однозначный вывод - метеоспутник погубил излишне длинный винт крепления радиатора, который пробил изоляцию и создал короткое замыкание в цепи заряда аккумуляторных батарей. После полного разряда последних аппарат замолчал навсегда. Итоговый отчет по данному случаю мне обнаружить не удалось, но некоторые подробности изложил под катом.

Система метеоспутников NOAA


Орбитальное построение космической системы NOAA
Использование данных, полученных искусственными спутниками Земли, для решения задач, стоящих перед Национальным управлением США по исследованию океана и атмосферы (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) началось в 1960-м году, когда был запущен космический аппарат TIROS (Television and Infrared Observation Satellite).
С тех пор низкоорбитальные метеоспутники помогают метеорологам решать следующие задачи [4]:
- мониторинг облачного покрова Земли и других погодных явлений в видимом и инфракрасном диапазонах спектра;
- измерение вертикального профиля температуры атмосферы, характеристик приповерхностного ветра и температуры поверхности моря;
- получение информации о состоянии околоземного космического пространства ("космическая погода").
Кроме того, на спутники возложены и две чисто связные задачи:
- сбор информации с платформ мониторинга окружающей среды;
- прием и ретрансляция сигналов бедствия в рамках системы поиска и спасения "Коспас"/SARSAT, а также определение местоположения аварийных радиобуев.
Космические аппараты выводятся на солнечно-синхронные орбиты, что позволяет выполнять съемку всей поверхности Земли при постоянном угле места Солнца над горизонтом в точке съемки. Аппараты NOAA находятся в двух орбитальных плоскостях - утренней, с местным временем пересечения нисходящего узла 10:00 и послеполуденной, у которой местное время пересечения восходящего узла равно 14 часам. Орбиты расположены симметрично относительного солнечного меридиана, и это позволяет один и тот же спутник запустить (по желанию заказчика) в любую из плоскостей. Разница в периодах двух оперативных спутников системы составляет примерно 1 минуту, это позволяет избежать ситуацию, когда оба спутника ежедневно осуществляют схемку одних и тех же участков поверхности Земли в одно и то же время суток.
Спутники первого поколения были запущены в период с 1960 по 1965 год, в количестве 10 штук. С 1966 по 1970 годы запускали аппараты второго поколения (ТOS), и в этот период было развернуто порядка 400 наземных станций, принимающих данные со спутников в интересах метеорологических служб 45 стран. Спутники третьего поколения (IТОS, 1970-1976 годы) получили датчик ИК-диапазона, обеспечивающий съемку в темное время суток. Космические аппараты четвертого поколения (ТIRОS-N) разрабатывались на основе платформы военного метеоспутника DMSP-5D1, на которую были установлены модернизированный радиометр, комплекс аппаратуры вертикального зондирования, монитор космической среды и система сбора данных с платформ типа Argo. В период с 1978 по 1983 год были запущены четыре таких аппарата.
NOAA-13 был метеоспутником пятого поколения. У таких космичесих аппаратов масса, отведенная на полезную нагрузку, была увеличена с 230 до 386 кг по сравнению со спутниками предыдущего поколения. Первым аппаратом пятого поколения стал NOAA-8, запущенный 28 марта 1983 года. А последним - NOAA-14, на момент отказа NOAA-13 он был уже изготовлен и ожидал запуска в декабре 1993 года (был запущен 30.12.1994 г., очевидно, после необходимых доработок).
Да, начиная со спутника NOAA-М космические аппараты системы NOAA выводятся только на послеполуденные орбиты. На утренних орбитах работают аппараты MetOp, созданием которых занимается европейское агентство Eumetsat.
Отметим приятный факт, что на сайте NOAA приводятся данные о состоянии бортовых систем космических аппаратов, находящихся в эксплуатации, а также "бортовой журнал" по каждой системе начиная с момента выведения спутника на орбиту. Очень любопытно бывает погулять по страницам различной бортовой аппаратуры и изучить историю полета. Да, NOAA-13 на сайте нет, увы.


Эксплуатация метеоспутников с 1978 по 2004 год

Тактико-технические характеристики NOAA-13
Тематический заказчик и эксплуатант: National Environment Satellite Data and Information Service, NESDIS (относится к National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA).
Головной исполнитель космической системы: Goddard Space Flight Center, NASA.
Исполнитель по космическому аппарату: Martin Marietta Astro Space, East Windsor, N.J., США.
Платформа: Advanced TIROS-N. На ней же построены военные метеоспутники DMSP.
Запуск: 09.08.1993 г. в 10:02:00 UTC.
Номер: 22739, 1993-050A.
Ракета-носитель: Atlas-E/F, запущена с космодрома Ванденберг, пусковая установка SLC-3W. Вторая ступень на базе твердотопливного двигателя Star-37S интегрирована в состав спутника.
Орбита: круговая солнечно-синхронная высотой 806 х 825 км, местное время восходящего узла - 14:00, наклонение 98,7°, период 101,3 мин [5].
Масса: 1420 кг, из них сухая масса КА - 740 кг.
Габариты: высота - 3,71 м, диаметр описанной окружности - 1,88 м.
Стоимость спутника: 77 млн. долл. [2].
Срок активного существования: 2 года.
Страница спутников NOAA в сетевом справочнике eoportal.org

Страница спутников NOAA на сайте space.skyrocket.de

Космический аппарат


Комический аппарат NOAA серии AТN [4]
1 - радиометр AVHRR , 2 - створки системы термостабилизации, 3 - антенна аппаратуры "Коспас"/SARSAT; 4,13 - ненаправленная антенна S-диапазона, 5 - аккумуляторные батареи, 6 - привод ориентации солнечной батареи, 7 - панель солнечной батареи, 8 - передающая антенна УКВ-диапазона, 9 - блок реактивных двигателей, 10 - аппаратура SBUV/2, 11 - несканирующий радиометр ERBE (на NOAA-13 отсутствовал), 12 - радиомаяк/антенна приема командно-программной информации, 14 - антенна S-диапазона, 15 - сканирующий радиометр ERBE (на NOAA-13 отсутствовал), 16 - антенна системы сбора данных с метеоплатформ; 17 - устройство MSU, 18 - блок датчиков Земли, 19 - устройство SSU, 20 - устройство HIRIS, 21 - платформа крепления приборов ДЗЗ, 22 - инерциальный измерительный блок
Конструктивно космический аппарат состоит из: модуля реактивной системы управления, приборного отсека с бортовой аппаратурой, платформы с полезной нагрузкой и солнечной батареи.

Полезная нагрузка


Схема регистрации и передачи целевой информации на КА NOAA

Усовершенствованный радиометр высокого разрешения AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) предназначен для измерения температуры суши и моря, наблюдения облачного, снежного и ледового покровов, контроля за осадками, влажностью почв и измерения растительного индекса. Радиометр обеспечивает съёмку почти всей поверхности Земли дважды в сутки в 5 спектральных диапазонах с разрешением 1,1 км. Полоса захвата прибора - около 3000 км.
Инфракрасный зондировщик высокого разрешения HIRS/2 (High-resolution Infra Red Sounder / 2) выполняет съёмку поверхности Земли в 20 спектральных каналах, полоса захвата равна 2240 км. Проекция пикселя в надир представляет собой круг диаметром 17,4 км.
Устройство микроволнового зондирования MSU (Microwave Sounding Unit) работает в четырех каналах с центральными частотами 50,3; 53,74; 54,96 и 57,05 ГГц и шириной полосы пропускания канала 220 МГц. Ширина полосы обзора равна 2347,2 км, проекция пикселя - круг диаметром 109,3 км.
Устройство стратосферного зондирования SSU (Stratospheric Sounding Unit) предназначено для определения профилей температуры в стратосфере и анализа излучений в верхних слоях атмосферы. Полоса обзора устройства составляет 1473,2 км, элемет разрешния в надире - круг диаметром 147,3 км.
Аппаратура SBUV/2 (Solar Backscatter Ultraviolet Spectral Instrument / 2) представляет собой направленный в надир несканирующий радиометр, прадназначенный для анализа содержания в атмосфере малых газовых компонентов, контроля солнечного излучения, а также измерения содержания атмосферного озона с точностью до 1%.
Монитор космической среды SEM (Space Environment Monitor) в составе:
Детектор протонов и электронов средних энергий SEM/MEPED (SEM / Medium energy proton detector) - предназначен для регистрации протонов, электронов и ионов с энергиями от 30 кэВ до более чем 60 МэВ;
Детектор суммарной энергии SEM/TED (SEM / Total Energy Detector) обеспечивает определение интенсивности потока частиц с энергиями 0,3-20 кэВ.
MAXIE (Magnetospheric Atmospheric X-Ray Imaging Experiment) выполняет картирование интенсивности и спектра рентгеновских лучей, генерированных в атмосфере высыпающимися электронами радиационных поясов Земли.
Аппаратура MAXIE была установлена только на спутнике NOAA-13.
EHIC (Energetic Heavy Ion Composition) измеряет химический и изотопный состав тяжелых заряженных частиц ("солнечный ветер") с энергиями от 0,5 до 200 МэВ, в первую очередь в полярных областях Земли.
Аппаратура EHIC была установлена только на спутнике NOAA-13.
Система сбора данных с платформ типа Argo DCS (Argos Data Collection System) предназначена для сбора информации и определения координат платформ мониторинга окружающей среды с последующей передачей полученных данных в наземные центры обработки. Программа является международной, в ней совместно с NOAA и NASA участвует французское космическое агентство CNES.
Бортовая аппаратура системы обеспечивает прием сигналов с платформ, удаленных от подспутниковой точки на расстояние до 5 тыс. км. Одновременно могут быть приняты сигналы от четырех терминалов, а всего могут обслуживаться до 1400 неподвижных абонентов (только прием данных) либо 415 подвижных (прием данных и определение местоположения). Радиолиния системы в направлении "земля-Борт" работает на частоте 401,65 МГц. Информация записывается на магнитофон и сбрасывается при пролете спутника над наземными станциями на Аляске, на острове Валлопс или Lanninon (Франция). Принятые данные поступают в принадлежащий NOAA национальный центр NESDIS (National Environment Satellite Data and Information Service, шт. Мэриленд), где выделяется информация от платформ сбора данных, которая затем передается в глобальные центры обработки данных, расположенные в Тулузе (Франция) и Ландовере (шт. Мэриленд).
Аппаратура поиска и спасения SARSAT (Search & Rescue Satellite-Aided Tracking System) устананавливается в соответствии с международной программой "Коспас"/SARSAT участниками которой являются Великобритания, Канада, Норвегия, Россия, США, Франция и Швеция. Сигналы бедствия предедаются потерпевшими аварию кораблями и самолетами на частотах 121,5 или 406,025 МГц, принимаются бортовой аппаратурой спутника и ретранслируются частоте 1544,5 МГц на наземную станцию, откуда затем поступают в координационный центр.
Если сигнал бедствия передается на частоте 121,5 МГц, то его ретрансляция возможна только в режиме непосредственной передачи на ближайшую наземную станцию, причем расстояние от терпящих бедствие до станции не должно превышать 2500 км. Сигналы, передаваемые на частот 406,025 МГц могут быть записаны на бортовой магнитофон, а затем переданы на наземную станцию. При этом в обоих случаях выполняется определение местоположения аварийного буя с точностью 5...15 км путем анализа допплеровского сдвига сигнала бедствия.
Суммарная масса полезной нагрузки космического аппарата составляет 386 кг.
Запоминающее устройство. Регистрация целевой информации осуществляется при помощи бортового магнитофона. Запись информации в высоком (полном) разрешении возможна в течение 10 минут, продолжительность регистрации информации низкого (4 км) разрешения составляет 110 минут. Воспроизведение информации с бортового магнитофона осуществляется в зоне радиовидимости наземных станций управления по радиолинии S-диапазона.


Схема связи, в том числе с платформами сбора данных и системой "Компас"/SARSAT
Передача данных со спутников NOAA
Тут стоит начать с маленького отступления, что за время анализа построения космических аппаратов высокого разрешения я привык к совершенно другому: передача целевой информации обычно ведется по ровно одной высокоскоростной радиолинии Х-диапазона (8,025-8,400 ГГц) с максимально возможной скоростью. И только в сеансах связи с наземными станциями, и сеансов в сутках ограниченное количество. Отсюда применение направленных антенн с приводами, разнообразные ухищрения с динамическим изменением сигнально-кодовых конструкций, борьба за каждый переданный и принятый мегабайт информации. И да - все посматривают на более высокие частоты, где вроде бы можно увеличить информативность, но приему всерьез мешают осадки.
С метеоспутниками все обстоит радикально иначе. Целевая информация передается по нескольким радиолиниям. В режиме реального времени постоянно передается информация в УКВ-диапазоне:
- на частотах 137,48 и 137,62 МГц передаются снимки облачного покрова Земли от радиометра AVHRR в формате APT (Automatic Picture Transmission) в двух спектральных каналах со разрешением 4 км на пиксель и скоростью 120 строк в минуту. Их принимают несколько тысяч наземных станций по всему миру. Выходная мощность передатчика равна 5 Вт;
- на частотах 136,77 и 137,77 МГц постоянно передаются данные HIRS/2, MSU и SSU [5].
Кроме того, постоянно ведется передача изображений радиометра AVHRR в формате HRPT (High Resolution Picture Transmission) по радиолинии S-диапазона. Пространственное разрешение снимков при этом составляет 1,1 км, скорость - 360 строк в минуту. В 1992-м году информацию в данном формате принимали 300 наземных станций.
На борту имеются три усилителя S-дапазона мощностью по 5,25 Вт, подключенных к трем разным слабонаправленным антеннам [4]. Две антенны работают на частотах 1698 и 1707 МГц и имеют правую круговую поляризацию сигнала, третья - работает на частоте 1702,5 МГц с левой круговой поляризацией. Информация в формате HRPT передается по одному из трех каналов со скоростью 665,4 Кбит/с, причем канал с частотой 1702,5 МГц считается резервным.
Допускается одновременная работа всех трех каналов.
И, наконец, в зоне радиовидимости наземных станций информация, записанная в бортовом магнитофоне передается по оставшемуся каналу радиолинии S-диапазона со скоростью 2,66 Мбит/с.

Космическая платформа
Про полезную нагрузку спутников NOAA известно очень многое, вплоть до структуры информационных кадров, которые передаются на Землю. А вот о космической платформе известно существенно меньше. Большая часть приведенных ниже сведений взята из отчета [3], в котором прямо говорится об унификации АМС и метеоспутников и приводятся краткие описания отдельных систем.

Телекомандная система
Командно-телеметричекая радиолиния фактически объединена с радиолинией передачи целевой информации S-диапазона. На начальном этапе полета один из усилителей подключается к ненаправленной антенне и передает телеметрическую информацию с борта спутника (при этом возможно получение сигнала даже при неориентированном полете космического аппарата).

Cистема электропитания


Схема системы электропитания
Найти полноценное описание системы электропитания космического аппарата NOAA-13 мне не удалось. Но была найдена отличная статья [6] про аккумуляторные батареи спутника NOAA-K. Сопоставление сведений о системе электропитания АМС Mars Observer [3] и спутника NOAA-K показывает большое сходство между ними. Вместе с тем, очевидно, что после отказа NOAA-13, система электропитания была доработана. И тем не менее, дальнейшие сведения изложены исходя из предположения об одинаковом подходе к построению системы. Тем более, что в релизе NASA [2] прямо сказано, что отказавший блок был испытан в космосе не позднее 1972 года, что хорошо иллюстрирует инерционность мышления создателей бортовой аппаратуры, от которой зависит живучесть дорогостоящей техники.
Система электропитания построена по схеме с прямой передачей энергии от солнечных батарей к аккумуляторным и стабилизированной шиной питания бортовой аппаратуры с напряжением 28 В (±2%).
Солнечная батарея имеет всего одну панель размерами 4,91 х 2,37 м и вырабатывает 1500 Вт электрической энергии в начале и 1400 Вт в конце срока активного существования спутника. Единственная панель состоит из восьми секций. Батарея снабжена системой ориентации панели перпендикулярно солнечным лучам.
Аккумуляторные батареи никель-кадмиевые, в количестве трех штук, емкостью по 40 А·ч каждая. Созданы производителем спутника из призматических аккумуляторов фирмы SAFT. Емкость аккумулятора совпадает с емкостью батареи, а для достижения необходимого напряжения на клеммах каждая батарея состоит из 17 последовательно включенных аккумуляторов. Каждая батарея состоит из двух батарейных блоков, соединенных последовательно: в одном блоке размещены 8, а в другом - 9 аккумуляторов. Да, для упрощения размещения нечетного количества "банок" в прямоугольном коструктиве в блоке на 9 аккумуляторов имеется одна пустая ячейка.
Каждый из шести батарейных блоков крепится на внешней поверхности космического аппарата, причем по теплу он "развязан" с конструкцией спутника. Каждый блок имеет автономную систему терморегулирования и свой собственный радиатор, установленный на внешней поверхности.
Заряд каждой аккумуляторной батареи производится отдельным зарядным устройством (Battery Carger на схеме) с контролем напряжения и температуры АБ в соответствии с так называемыми V/T-кривыми. При достижении расчетного (по кривой) напряжения конца заряда происходит снижение тока заряда. Ввиду необходимости учитывать внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи, кривых заложено целое семейство. В ходе полета есть возможность выбирать V/T-кривую для каждой аккумуляторной батареи.
Разрядные цепи аккумуляторных батарей развязаны через диоды, разрядное устройство в составе системы электропитания всего одно (Boost Regulator на схеме).
Энергопреобразующая аппаратура обеспечивает питание бортовой аппаратуры космического аппарата общей мощностью 475 Вт. Регулирование мощности солнечных батарей осуществляется при помощи шунтового регулятора, подключенного к части солнечной батареи.
Энергопреобразующая аппаратура формирует как шину 28 В без токовой защиты, так и цепи питания, защищенные предохранителями. Кроме того, в состав аппаратуры входит преобразователь (Control Power Converter), формирующий шины с другим напряжением питания.


Батарейные блоки на 8 и 9 аккумуляторов


Монтаж на батарейный блок тепловой развязки, радиатора и штанг крепления на КА


Установка батарейного блока на спутник


Поперечный разрез спутника с шестью установленными батарейными блоками


V/T-кривые заряда


Телеметрическая информация со спутника NOAA-K, 23 день полета


Система ориентации
При работе полезной нагрузки космический аппарат находится в орбитальной ориентации, при этом оптические оси несканирущей съемочной аппаратуры направлены в надир. Система ориентации космического аппарата обеспечивает точность поддержания вектора ориентации в пределах ±0,2°, а точности по каждой из осей (крену, тангажу и рысканию) - 0,1°.
В состав системы ориентации входят инерциальный измерительный блок, датчики направления на Землю и на Солнце, а также четыре датчика угловой скорости. Три датчика угловой скорости установлены по осям ориентации космического аппарата (крен, тангаж, рыскание), а четвертый - по диагонали получившегося трехгранника. При построении орбитальной ориентации используются данные от датчика направления на Землю.
В качестве исполнительных органов используются четыре сборки двигателей-маховиков, установленных аналогично датчикам угловой скорости.
Для разгрузки (сброса накопленного кинетического момента, вдруг это читают мои руководители) маховиков используются электромагниты - две катушки по оси тангажа, и две катушки для разгрузки по осям крена и рыскания. Каждая катушка резервирована (содержит пару обмоток).

Двигательная установка
Для выведения космического аппарата на орбиту используется интегрированная состав спутника вторая ступень на базе твердотопливного ракетного двигателя Star-37S (TE-M-364-15) фирмы Thiokol. Цифра 37 в обозначении двигателя говорит о том, что его внешний диаметр близок к 37 дюймам. Запас топлива в двигателе равен 658 кг, а общая масса двигателя равна 711,4 кг. Удельный импульс двигателя равен 287 с, а суммарный - 1872,43 кН·с. При работе двигателя (порядка 50 секунд) стабилизация космического аппарата осуществляется двигателями на гидразине и азоте.

Наземный сегмент


Антенна станции Fairbanks диаметром 13 метров
В состав наземного сегмента, с помощью которого NOAA эксплуатирует свои аппараты, входят Центр управления полетом в городе Suitland (шт. Мэриленд), а также земные станции, расположенные на острове Wallops (шт. Вирджиния) и в городе Fairbanks, Аляска.

Развитие событий
09.08.1993 - выведение космического аппарата на орбиту;
21.08.1994 - аварийная ситуация:
172 виток - сеанс связи земной станции Wallops с КА прошел штатно, но через 12 минут после его окончания происходит отказ в цепи заряда аккумуляторных батарей;
177 виток - в ходе сеанса связи с КА операторы зарегистрировали наличие флагов снижения напряжения и повышения температуры всех трех аккумуляторных батарей;
181 виток - была запланирована передача на борт КА команд для парирования аварийной ситуации, но связь со спутником так и не была установлена;
20.09.1994 - NASA выпустило отчет об исследовании отказа и опубликовало пресс-релиз [2].

Анализ
Расследование аварийной ситуации комиссия в составе 12 членов провела в течение одного календарного года, благо была в наличии телеметрическая информация, полученная с аварийного аппарата.
По ней установили, что на освещенном участке витка солнечные батареи работали, как положено и продолжали вырабатывать электрическую энергию. В тоже время заряд аккумуляторных батарей не производился, ни одной из трех. Был сделан вывод, что произошло короткое замыкание между выходом солнечных батарей и входом (общей точкой) в зарядные устройства АБ, вследствие чего их заряд стал невозможен.
Чтобы установить место возникновения короткого замыкания была исследована бортовая аппаратура космического аппарата NOAA-J, который находился на этапе изготовления. В ходе изучения конструкции блока BCX (Battery Charge Assembly Box) было установлено, что 10 из 12 винтов длиной 1,25 дюйма, применяемых при сборке BCX, были достаточно длинными, чтобы повредить изоляцию на алюминиевом радиаторе и вызвать КЗ. В наземных условиях блок находится при нормальной (комнатной) температуре, а в полете - подвергался термоциклированию, причем из-за установки дополнительных приборов полезной нагрузки - с большей амплитудой термоциклов по сравнению с предыдущими спутниками серии. В результате нагрева один из винтов удлинися настолько сильно, что проткнул изоляцию.
Конструкторские решения, примененные при создании этого радиатора, были названы комиссией основной причиной аварии - мест, в которых могло возникнуть короткое замыкание, имелось в ассортименте. Именно их комиссия охарактеризовала как "unforgiving" (непростительные), тем более, что после сборки блока было невозможно проверить, насколько глубоко вошел винт (даже при помощи рентгеноскопии).
Помимо конструкторов досталось технологам - именно они должны были предусмотреть контрольные операции, чтобы убедиться, что ни один винт не вышел из нижней грани радиатора. Согласно документам, с которыми ознакомилась комиссия, данная проверка выполнялась только монтажником, собирающим блок, инженер технического контроля ее не контролировал. В общем, котроль качества при изготовлении блока, непосредственно влияющего на живучесть космического аппарата, комиссию не удовлетворил.
Также комиссия обратила внимание на то, что блоки BCX подобной конструкции успешно эксплуатировались в полете начиная с 1972 года. Комиссия полагает, что монтажники, собиравшие первые образцы блоков, понимали их значение для всей миссии, и были предельно осторожны при сборке. Но за двадцать прошедших беспроблемных лет вероятнее всего, и персонал поменялся, и осторожность была утрачена.

Выводы и рекомендации
Комиссия выдала 21 рекомендацию, в том числе:
1. Именить конструкцию радиатора BCX.
2. Ввести проверку сопротивления изоляции путем подачи высокого напряжения. И в целом более тщательно контролировать процесс изготовления блока.
3. Доработать бортовое программное обеспечение, чтобы вычислительная машина отключала бортовые системе (не связанные с обеспечением живучести) при снижении уровня заряда аккумуляторных батарей.
Все рекомендации комиссии были внедрены на последующих космических аппаратах.
Кроме того, комиссия рекомендовала NOAA доработать наземные станции управления таким образом, чтобы телеметрическую информацию о состоянии космических аппаратов можно было получать на каждом витке орбиты.

Последствия
Находящися в высокой степени готовности метеоспутник NOAA-J был доработан. Радиатор в его блоке BCX более не находился под напряжением, и теперь даже повреждение изоляции винтом не приводило к негативным последствиям. Благодаря доработке в бортовом программом обеспечении работники наземного комплекса управления теперь могли отключать отказавшие части системы электропитания. Кроме того, была проведена инспекция спутника независимой группой экспертов, они подтвердили соответствие доработанного аппарата контрактным требованиям. NOAA-J был запущен на орбиту 30 декабря 1994 года и под именем NOAA-14 проработал до 23 мая 2007 года, многократно превысив гарантийный срок эксплуатации. Он стал последним в своем поколении метеоспутников.
Разработчик спутника изучил влияние дефекта на задел и предпринял доработку последнего. Из аппаратов, созданных по заказу NASA, были доработаны спутники дистанционного зондирования Земли Landsat-7 и
Terra, а также научные спутники Wind и Polar. На сайте NASA, посвященном обобщению накопленного опыта, появилась еще одна странца.
Компания Martin Marietta, купившая в 1993-м году у General Electric Co спутникостроительное подразделение Astro Space, в этом же году столнулась еще с двумя ударами судьбы:
- 02.08.1993 в аварийном пуске ракеты Titan IV(403)A были потеряны четыре военных космических аппарата (ракета была создана Martin Marietta);
- 05.10.1993 в ходе запуска был потерян по спутник Landsat 6 (не сработал двигатель Star-37 интегрированной второй ступени).
В итоге компания перестала существовать - 1995-м она пережила слияние с Lockheed Corporation с образованием фирмы Lockheed Martin.
В заключение отмечу, что единственная цель подготовки данного поста - осмысление технических решений зарубежных спутникостроителей и последствий этих решений.

Литература
1. D.M. Harland, R.D. Lorenz "Space System Failures. Disasters and Rescuers of Satellites, Rockets and Space Probes", Springer and Praxis Publishing, Chichester, UK, 2006.
2. Пресс-релиз NASA от 20.09.1994 г. (html)
3. Mars Observer Mission Failure Investigation Board Report (Volume 1), 31.12.1993.pdf, 8 MB
4. Гарбук С.В., Гершензон В.Е. Космические системы дистанционного зондирования Земли. - М.: Издательство А и Б, 1997. - 296 с., ил.
5. H.J. Kramer "Observation of the Earth and its environment. Survey of Missions and Sensors". - 4. ed.. - Springer, 2002. - 1510 p.
6. G.M. Rao, P.R.K. Chetty, T. Spitzer, P. Chilelli "Design and Flight Performance of NOAA-K Spacecraft Batteries" / NASA Aerospace Battery Workshop, NASA Marshall Space Flight Center, Alabama, October 27-29, 1998.pdf

Исправления, дополнения и уточнения всячески приветствуются.

Иллюстрации взяты из публикаций и из сети интернет.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив