Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.

«Это была серьезная задача, стоящая перед миссией, но благодаря работе нашего космического корабля и оперативной группы MAVEN продолжит заниматься важными научными исследованиями и работать в качестве ретранслятора для наземных активов до конца десятилетия», — сказал Шеннон Карри, руководитель MAVEN главный исследователь Калифорнийского университета в Беркли. «Я очень горжусь нашей командой».

MAVEN был запущен в ноябре 2013 года и вышел на орбиту вокруг Марса в сентябре 2014 года. Цель миссии — исследовать верхние слои атмосферы планеты, ионосферу, а также взаимодействие с Солнцем и солнечным ветром, чтобы исследовать потерю марсианской атмосферы в космосе. Понимание атмосферных потерь дает ученым представление об истории атмосферы и климата Марса, жидкой воды и обитаемости планеты. Основная миссия MAVEN длилась один год. С тех пор он намного превзошел это и недавно был одобрен для своей пятой расширенной миссии.

Событие в безопасном режиме

Во вторник, 22 февраля 2022 года, команда потеряла связь с космическим кораблем после того, как он выполнил плановый рабочий цикл ИМУ-1. IMU используются для определения положения космического корабля в космосе путем измерения скорости его вращения. MAVEN имеет на борту два идентичных IMU: IMU-1 — основной блок, а IMU-2 — резервный блок. Как только контакт с космическим кораблем был восстановлен, инженерная телеметрия показала, что космический корабль не смог определить свое положение ни по одному из IMU. В ответ космический корабль выполнил перезагрузку компьютера, но так и не смог определить свою ориентацию. В крайнем случае космический корабль переключился на резервный компьютер, что позволило MAVEN получить точные показания от IMU-2. Космический корабль перешел в «безопасный режим», где он прекратил всю запланированную деятельность, включая научную и релейную работу, и ждал дальнейших указаний с земли.

Команда уже работала над разработкой всезвездного режима — системы навигации по звездам без IMU — которая должна быть реализована в октябре 2022 года, поскольку IMU-1 ранее показывал аномалии, а IMU-2 приближался к концу своего срока службы. Разработка и переход на всезвездный режим — стандартная практика, когда IMU выходят из строя на стареющих орбитальных аппаратах.

«Это была ситуация, которую изначально никто не ожидал, но космический корабль работал так, как было задумано», — сказал Майкл Хаггард, руководитель группы космического корабля Lockheed Martin MAVEN в Литтлтоне, штат Колорадо. «К тому времени, когда мы оказались на резервном компьютере, космический корабль пытался решить проблему с IMU-1 в течение примерно 78 минут готовы как можно быстрее».

Гонка со временем

В последующие месяцы команда космического корабля Lockheed Martin работала над ускорением разработки программного обеспечения для включения всезвездного режима, поскольку прогнозируемый срок службы IMU-2 не продлится до октября. 19 апреля, на пять месяцев раньше запланированного срока, команда космического корабля завершила разработку и передала исправление программного обеспечения в MAVEN. Как только код был передан по восходящей линии, IMU-2 отключился, сохранив оставшуюся жизнь для будущих нужд космического корабля. После восходящей линии связи была проведена серия тестов для проверки работоспособности всезвездного режима, поскольку код ранее не тестировался в полете.

«Команда действительно подошла к экзистенциальной угрозе », — сказал Рич Бернс, руководитель проекта MAVEN в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Когда осенью мы узнали, что IMU-2 деградирует, мы знали, что нам придется сократить график для всезвездного режима. Команда космического корабля приняла вызов, работая под сильным давлением после аномалии».

Как только всезвездный режим был подключен, космические корабли и научные группы включили инструменты и настроили их для научной работы. Все приборы были исправны и успешно возобновили наблюдения; однако космический корабль был вынужден наводиться на Землю до завершения испытаний всезвездного режима, поэтому инструменты не были ориентированы, как обычно, во время научных операций. Тем не менее, некоторые ограниченные научные данные все еще были возможны, и MAVEN даже наблюдала воздействие коронального выброса массы на Марс менее чем через два дня после включения инструментов.

Вперед к науке и эстафете

MAVEN вернулся к номинальным научным и ретрансляционным операциям в субботу, 28 мая 2022 года, после успешного перехода к полной всезвездной навигации.

Космический аппарат MAVEN продолжает успешно работать в всезвездном режиме. Как правило, каждый год в определенное время необходимо использовать IMU, поэтому команде необходимо будет продолжать поиск инновационных способов управления ориентацией космического корабля. Это гарантирует, что MAVEN сможет продолжать работать в течение всего срока своей миссии, что позволит орбитальному аппарату продолжать вести наблюдения в самых экстремальных условиях марсианской атмосферы, с которыми до сих пор сталкивалась миссия.