Как сбои программного обеспечения приводили к авариям космических аппаратов

Аварийной комиссией по расследованию неудачного пуска с «Восточного» сделано заключение, что разгонный блок «Фрегат» потерпел крушение вследствие некорректного функционирования алгоритма системы управления блока.

12 декабря «Роскосмос» сделала сообщение, что завершаются работы аварийной комиссии, расследовавшей неудачный недавний пуск с космодрома «Восточный» 28 ноября 2017 г. Специалисты сделали заключение, что падение «Фрегата» и 19 спутников было вызвано вследствие некорректного функционирования алгоритма системы управления блока.

Редакцией ТАСС-ДОСЬЕ была подготовлена справка о самых нашумевших неудачах в плане освоения космоса, вызванных сбоями в программном обеспечении и в системе управления.

2 января 1959 г.

С космодрома «Байконур» посредством ракеты-носителя «Восток-Л» запустили автоматическую межпланетную станцию под названием «Луна-1», произведённую Советским Союзом. На неё возлагали надежды по достижению впервые в человеческой истории лунной поверхности. Но аппарат этот сумел пролететь лишь в 6 тыс. км. От лунной поверхности. Он не смог приблизиться ещё больше. Это случилось вследствие ошибки в алгоритме работы, а именно из-за того, что команда на выключение двигателя верхней ракетной ступени должна была прийти с Земли, но инженерами было не учтено, что радиосигнал на этой дистанции передаётся не в момент, а с учётом задержки примерно в 1 с. В итоге двигатель был выключен позднее расчётного времени, что поспособствовало изменению траектории полёта. Первый успешный пуст на Луну был осуществлён через 8 месяцев. Тогда станция СССР, названная «Луна-2» впервые долетела до Луны. Это было уже в том же году, 14 сентября\ «Луна-1» же прославилась тем, что стала первым за всё время аппаратом космического назначения, что сумел преодолеть земное притяжение и достичь второй космической скорости.

22 июля 1962 г.

В эту дату с космодрома, располагаемого на мысе Канаверал, была запущена ракета «Atlas-Agena B», в задачи которой входил вывод в космос американского межпланетного зонда «Mariner 1», предназначавшегося для изучения Венеры. Через короткое время после пуска ракета прекратила получать радиокоманды с нашей планеты. Тогда ракетой стал управлять бортовой компьютер, что предусмотрели ещё предварительно учёные. Но, как оказалось, в компьютерной программе произошла ошибка, вследствие чего ракета сошла с курса и была взорвана. Стало известно, что данная ошибка была и вначале, но в прошедших пусках аппарата сбоев не отмечалось, ведь эта программная часть не была задействована.

4 июня 1996 г. Первый испытательный пуск ракеты-носителя из Европы «Ariane 5» тоже завершился аварийной ситуацией. Пуск был произведён с космодрома «Куру», находящемся в Южной Америке, во Французской Гвиане. Ракета была разрушена на 40-й секунде полёт вследствие автоподрыва. Команду на подрыв выдал бортовой компьютер, диагностировавший нештатную ситуацию. Ошибка была замечена в программном модуле инерционной системы, а именно во время конвертации некого вещественного числа, которое описывает горизонтальную ракетную скорость. Показатель стал выше максимально возможного числа, вследствие чего и было вызвано переполнение, а также произошёл сбой конвертации.

Данное программное обеспечение применялось в прежней ракете «Ariane 4», но для новой ракеты его не адаптировали. Главным выводом комиссии, проводящей расследование инцидента, было то, что имела место быть некорректная практика повторного применения ПО.

1999 г.

В этом году из-за применения различных систем единиц измерения потеряли сразу два космических аппарата Америки «Mars Climate Orbiter» и «Mars Polar Lander». Первый аппарат запустили ещё 11 декабря 1998 г. Его задачей было исследовать Марс с его орбиты. Второй же аппарат вместе с двумя посадочными зондами небольших размеров «Deep Space 2» запустили ещё 3 января 1999 г. Орбитальный зонд в момент выхода на марсовую орбиту 23 сентября того 1999 г. Слишком сильно приблизился к данной планете и потерпел падение на марсовую поверхность. Третьего же декабря 1999 г. Подобное произошло и со вторым вышеупомянутым аппаратом. Связь с ним потеряли через короткий миг после вхождение в атмосферу Марса. Ход событий не сумели восстановить, ведь на этапе спуска и посадки телеметрическая передача не была предусмотрена. Одной из самых возможных причин потери аппарата является преждевременное выключение его тормозных двигателей. Расследование причин этих несчастных случаев показало, что некоторые проектировщики за единицу измерения силы брали ньютон, то есть метрическую систему, а другие же — «фунт-силу», относящуюся к единицам английской системы. Вследствие этого как раз и возникла ошибка в управлении аппаратами и прекращение их существования. Только в 2007 г. «NASA» сделало объявление касательно полного перехода на метрическую систему.

2016 г., октябрь

В эту дату собирались осуществить посадку на Марс демонстрационного спускаемого модуля «Schiaparelli», относящегося к российско-европейской миссии «ExoMars-2016». Но увы аппарат потерпел крушение вследствие сбоя бортового компьютера, выдавшего команду на пуск тормозных двигателей и парашюта спустя 3 мин. После вхождения в атмосферу, что было совершено преждевременно. Выводы комиссии, проводившей расследование, были таковы, что потеря аппарата случилась из-за зависания программы, работавшей с радаром и системой замера высоты. Операционная система модуля приняла это за то, что он уже у марсовой поверхности, и решила выбросить парашюты.

Заключение

Вот такие случаи, оказывается, бывают в космическом пространстве. Аппаратура недолговечна, ошибки случаются, сбои происходят. Несмотря на развитие технологий, такое ещё вполне могут допускать, ведь технологии не идеальны, зато это будет толчком к усовершенствованию уже имеющихся технологий и стремлению избежать таких ошибок.