Образцы астероида Бенну едва не потеряли из-за перепутанных проводов

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) в блоге миссии OSIRIS-REx поделилось основной гипотезой о том, почему тормозной парашют капсулы не раскрылся вовремя. Проблема оказалась в не до конца продуманном дизайне возвращаемого модуля. Он позволял неправильно подключить электрические соединения пиротехнических устройств, что и произошло — закон Мерфи в действии.

В результате команда на отстрел защитной крышки вызвала срабатывание пиропатрона, отсекающего стропы парашюта. При этом сам парашют благополучно остался под крышкой. А когда пришло время отсекать стропы, сработал пиропатрон крышки и выпустил парашют, и он просто улетел вместе с ней. Виной всему противоречивое наименование разъемов и соединений. На схеме электроники капсулы, связанная с управлением парашютами «основная» (main) линия отвечала за подключение основного парашюта. В то время, как среди разъемов конечных устройств был отдельный «основной» (тоже main), ведущий к пиротехнике, отстреливающей крышку и малый тормозной парашют.

При сборке инженеры, видимо, недостаточно внимательно проследили все линии управления и подключили «основной» шлейф к «основному» разъему. И по какой-то причине за время всех тестов оборудования перед запуском миссии эту ошибку никто не обнаружил. К счастью, на капсуле существовало достаточно механизмов для повышения отказоустойчивости. Поэтому такое неправильное подключение не скомпрометировало процедуру посадки полностью, а лишь частично нарушило последовательность команд.

По циклограмме полета защитная крышка капсулы должна была отсоединиться от капсулы на высоте чуть более 30 километров, затем раскрывался малый тормозной парашют. Его задача — правильно сориентировать возвращаемый аппарат и снизить его скорость до пределов, на которые рассчитан основной парашют. Далее, на высоте примерно 3,5 километра малый тормозной парашют должен был отстрелиться, чтобы к трем километрам высоты раскрылся основной.

Вместо этого капсула вошла в атмосферу и замедлялась только за счет собственной аэродинамики вплоть до высоты 2700 метров. Тогда, судя по всему по таймеру, сработал пиропатрон крышки — вместо пиропатрона отсоединения первого парашюта. Он, в свою очередь, уже заранее оторванный, улетел вместе с ней. Когда сразу после этого сработал основной парашют, капсула двигалась гораздо быстрее и находилась на меньшей высоте, чем было запланировано. Однако запаса прочности хватило и с поверхностью она встретилась в сравнительно безопасных для ее целостности условиях. Правда, на несколько минут раньше, чем ожидалось.

Забор грунта астероида (101955) Бенну аппаратом OSIRIS-REx, съемка с бортовой камеры в момент финального сближения / ©NASA’s Goddard Space Flight Center, CI Lab, SVS

Все вышеприведенные выводы специалисты NASA сделали на основе анализа телеметрии капсулы и пристального изучения ее чертежей на предмет возможных точек отказа. Проверить их можно будет только тогда, когда работы по извлечению образцов грунта закончатся — это приоритет сейчас. Пока что возвращаемый аппарат находится в герметичном боксе и до его электроники, включая разводку управления пиротехникой, не добраться.

Стоит признать, что в истории космонавтики были и гораздо более серьезные (и глупые) ошибки при проектировании либо сборке аппаратов. Четверть века назад NASA и Lockheed Martin умудрились потерять марсианский зонд стоимостью полмиллиарда долларов (в ценах 2023 года) из-за несогласованности единиц измерения. Агентство, как организация, оперирующая информацией в международной научной кооперации, использовало метрическую систему единиц. А изготовивший шасси аппарата подрядчик, как американская компания, привычно для себя — американскую.

В итоге программное обеспечение управления отправляло команды двигательной установке в ньютонах, а зонд Mars Climate Orbiter интерпретировал их, как фунты-силы. Аппарат промахнулся по тяге в 4,45 раза и вместо выхода на орбиту вокруг Марса либо врезался в него, либо слишком резко вошел в его атмосферу, перегрелся и отправился на околосолнечную орбиту уже нерабочим куском металла.