Modo de nave espacial sin tripulación
El modo seguro es un modo operativo de una nave espacial moderna sin tripulación durante el cual todos los sistemas no esenciales se apagan y solo las funciones esenciales como la gestión térmica , la recepción de radio y el control de actitud están activas. [1]
El modo seguro se activa automáticamente al detectar una condición o evento operativo predefinido que pueda indicar pérdida de control o daño a la nave espacial. Por lo general, el evento desencadenante es una falla del sistema o la detección de condiciones operativas consideradas peligrosamente fuera del rango normal. Los rayos cósmicos que penetran los sistemas eléctricos de la nave espacial pueden crear señales o comandos falsos y, por lo tanto, causar un evento desencadenante. La electrónica del procesador central es especialmente propensa a tales eventos. [2]
Otro desencadenante es la falta de recepción de un comando dentro de una ventana de tiempo determinada. La falta de recepción de comandos puede deberse a fallas de hardware o a una mala programación de la nave espacial, como en el caso del módulo de aterrizaje Viking 1 .
El proceso de entrar en modo seguro, a veces denominado " safing" , [3] implica una serie de acciones físicas inmediatas que se toman para evitar daños o una pérdida total. Se elimina la energía de los subsistemas no esenciales. Recuperar el control de actitud, si se pierde, es la máxima prioridad porque es necesario para mantener el equilibrio térmico y la iluminación adecuada de los paneles solares. [1] Una nave espacial que da volteretas o volteretas puede quemarse, congelarse o agotar rápidamente la energía de su batería y perderse para siempre. [4]
En modo seguro
Mientras se encuentra en modo seguro, la preservación de la nave espacial es la máxima prioridad. Normalmente, todos los sistemas no esenciales, como los instrumentos científicos, se apagan. La nave espacial intenta mantener la orientación con respecto al Sol para la iluminación de los paneles solares y la gestión térmica. Luego, la nave espacial espera los comandos de radio de su centro de control de misión que monitorea las señales en su antena omnidireccional de baja ganancia . Lo que sucede exactamente mientras se encuentra en modo seguro depende del diseño de la nave espacial y de su misión. [2]
La recuperación del modo seguro implica restablecer la comunicación entre la nave espacial y el centro de control de la misión, descargar los datos de diagnóstico y restablecer la energía a los distintos subsistemas para reanudar la misión. El tiempo de recuperación puede ser de unas horas a días o semanas, dependiendo de la dificultad para restablecer las comunicaciones, las condiciones encontradas en la nave espacial, la distancia a la nave espacial y la naturaleza de la misión. [5]
Anulación del comportamiento normal del modo seguro
En ocasiones, el funcionamiento normal en modo seguro puede verse anulado. La capacidad de una nave espacial para entrar en modo seguro puede verse suprimida durante operaciones cruciales de la nave espacial (como la maniobra de inserción en órbita de la nave espacial Cassini en Saturno ), durante las cuales, si se produjera un fallo crítico, la mayoría de los objetivos de la misión, si no todos, se perderían de todos modos. [3] En ocasiones, el control de la misión pone deliberadamente una nave espacial en modo seguro, como el rover Spirit en el sol 451. [6]
Incidentes modernos
- 2005
- El rover Spirit tuvo varios incidentes con el modo seguro. [6]
- 2007
- 2009
- El Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) entró en modo seguro el 26 de agosto de 2009 por segundo incidente en un mes, el cuarto en 2009 y el octavo desde su lanzamiento en 2005. [9] [10] La nave espacial se mantuvo en modo seguro hasta el 8 de diciembre de 2009. [11]
- Kepler entró en modo seguro el 15 de junio y nuevamente el 3 de julio de 2009. Ambos casos fueron provocados por un reinicio del procesador integrado. [12]
- Dawn entró en modo seguro debido a un error de programación durante susobrevuelo de Marte el 17 de febrero de 2009. [13]
- La sonda MESSENGER entró en modo seguro durante su tercer sobrevuelo de Mercurio el 29 de septiembre de 2009. [14]
- 2014
- El módulo de aterrizaje Philae entró en modo seguro el 15 de noviembre de 2014, después de que sus baterías se agotaran debido a la reducción de la luz solar y a una orientación no normal de la nave espacial en su sitio de aterrizaje no planificado. [15]
- 2015
- La New Horizons entró en modo seguro el 4 de julio de 2015, diez días antes de su aproximación más cercana a Plutón , después de un problema de sincronización en una secuencia de comandos. Se perdieron algunos datos científicos, pero con un impacto mínimo en los objetivos de la misión. [16]
- 2016
- Juno entró en modo seguro el 18 de octubre de 2016, justo antes de una maniobra de encendido planificada que utilizaría su motor principal para bajar su órbita. [17] La computadora de a bordo de la nave espacial se reinició y la verificación posterior de sus sistemas de investigación científica no mostró fallas importantes. La causa exacta sigue bajo investigación. [18]
- 2018
- El rover Opportunity entró en modo seguro el 13 de junio de 2018 durante la tormenta de polvo de Marte de 2018. La opacidad de la atmósfera era tal que casi toda la luz solar estaba bloqueada y los paneles solares del rover no podían recargar sus baterías ni siquiera para un mantenimiento y comunicaciones mínimos. [19] [20] Se esperaba que se reiniciara una vez que la atmósfera se despejara en octubre, pero no lo hizo, lo que sugiere una falla catastrófica o que una capa de polvo ha cubierto sus paneles solares. [21] El 13 de febrero de 2019, los funcionarios de la NASA declararon que la misión Opportunity estaba completa, después de que la nave espacial no respondiera a más de 1000 señales enviadas desde agosto de 2018. [22]
- El telescopio espacial Hubble entró en modo seguro el 5 de octubre de 2018, después de que uno de sus tres giroscopios activos fallara. El giroscopio defectuoso había mostrado un comportamiento de fin de vida útil durante aproximadamente un año, y su falla no fue inesperada. El Hubble tenía seis giroscopios nuevos instalados durante la Misión de Servicio 4 en 2009 ( STS-125 ). La nave espacial generalmente usa tres giroscopios a la vez, pero puede continuar haciendo observaciones científicas con solo uno. [23] [24]
- 2021
- La NASA anunció que el telescopio espacial Hubble entró en modo seguro tras experimentar problemas de sincronización con las comunicaciones internas de la nave espacial. Las observaciones científicas se suspendieron temporalmente.
Incidentes que resultaron en pérdida o casi pérdida de naves espaciales
- El SOHO entró en modo seguro y estuvo a punto de desaparecer el 25 de junio de 1998. Las operaciones normales se restablecieron finalmente después de un intervalo de cuatro meses. [4] [25]
- NEAR entró en modo seguro, perdió el control y casi se pierde durante el primer intento de inserción en la órbita de Eros el 20 de diciembre de 1998. [26]
- La Mars Global Surveyor entró en modo seguro y se perdió cuando sus baterías se sobrecalentaron y destruyeron por una orientación solar incorrecta el 2 de noviembre de 2006. [27]
- El ISEE-3 se perdió el 16 de septiembre de 2014 durante un intento de reinicio civil. [28] Se cree que la nave espacial de 36 años entró en modo seguro debido a una caída de energía de sus paneles solares. [29] El proyecto financiado colectivamente no ha podido restablecer el contacto.
Referencias
- ^ ab Bokulic, RS; Jensen, JR (noviembre-diciembre de 2000). "Recuperación de una nave espacial del modo de protección solar utilizando una antena Fanbeam". Naves espaciales y cohetes . 37 (6): 822. Bibcode :2000JSpRo..37..822B. doi :10.2514/2.3640.
- ^ ab Bayer, Todd J. (18–20 de septiembre de 2007). "Planificación para lo no planificable: redundancia, protección contra fallas, planificación de contingencias y respuesta ante anomalías para la misión Mars Reconnaissance Orbiter". Conferencia y exposición AIAA SPACE 2007. Consultado el 28 de enero de 2023 .
- ^ abc Safing de la nave espacial Cassini Archivado el 9 de julio de 2009 en Wayback Machine
- ^ ab "Informe preliminar sobre el estado y los antecedentes de la interrupción de la misión SOHO". 15 de julio de 1998. Consultado el 17 de agosto de 2006 .
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- ^ "Actualizaciones de Spirit 2006". NASA/JPL. Archivado desde el original el 23 de agosto de 2007. Consultado el 18 de agosto de 2009 .
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- ^ Tariq Malik (8 de agosto de 2009). "Poderosa sonda orbital marciana cambia a computadora de respaldo". SPACE.com . Consultado el 18 de agosto de 2009 .
- ^ "Orbiter en modo seguro aumenta la velocidad de comunicación". NASA/JPL. 28 de agosto de 2009. Archivado desde el original el 11 de junio de 2011. Consultado el 31 de agosto de 2009 .
- ^ "Navegación espacial fuera del modo seguro". NASA/JPL. 8 de diciembre de 2009. Archivado desde el original el 11 de junio de 2011. Consultado el 23 de diciembre de 2009 .
- ^ "Actualización del administrador de la misión del 7 de julio de 2009". NASA. 7 de julio de 2009. Archivado desde el original el 11 de junio de 2009. Consultado el 8 de julio de 2009 .
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- ^ "MESSENGER obtiene asistencia gravitacional crítica para observaciones orbitales de Mercurio". Noticias de la misión MESSENGER. 30 de septiembre de 2009. Archivado desde el original el 10 de mayo de 2013. Consultado el 30 de septiembre de 2009 .
- ^ Brumfield, Ben; Carter, Chelsea J. (18 de noviembre de 2014). "En un cometa a 10 años de distancia, Philae se apaga, tal vez para siempre". CNN . Consultado el 28 de diciembre de 2014 .
- ^ Gipson, Lillian (6 de julio de 2015). «La misión New Horizons de la NASA planea volver a las operaciones científicas normales el 7 de julio». Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) . Consultado el 6 de julio de 2015 .
- ^ Feltman, Rachel (20 de octubre de 2016). «La nave espacial Juno entra en modo seguro y pone en pausa la ciencia». Washington Post . Consultado el 20 de octubre de 2016 .
- ^ "La nave espacial Juno en modo seguro para el último sobrevuelo de Júpiter; los científicos están intrigados por los datos del primer sobrevuelo". NASA JPL . 19 de octubre de 2016 . Consultado el 20 de octubre de 2016 .
- ^ Opportunity se esconde durante una tormenta de polvo. NASA. 12 de junio de 2018.
- ^ Personal de la NASA (13 de junio de 2018). «Noticias sobre la tormenta de polvo en Marte - Teleconferencia - audio (065:22)». NASA . Archivado desde el original el 21 de diciembre de 2021 . Consultado el 13 de junio de 2018 .
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- ^ "La misión del rover Opportunity de la NASA en Marte llega a su fin". NASA . 13 de febrero de 2019 . Consultado el 13 de febrero de 2019 .
- ^ Chou, Felicia (8 de octubre de 2018). Garner, Rob (ed.). "8 de octubre de 2018: el Hubble en modo seguro mientras se diagnostican problemas con el giroscopio". NASA . Consultado el 23 de octubre de 2018 .
- ^ "Hubble en Twitter". Twitter . Consultado el 23 de octubre de 2018 .
- ^ Nancy G. Leveson (2004). "El papel del software en los accidentes de naves espaciales" (PDF) . Naves espaciales y cohetes . 41 (4): 564–575. Bibcode :2004JSpRo..41..564L. CiteSeerX 10.1.1.202.8334 . doi :10.2514/1.11950.
- ^ "La anomalía de la quema del NEAR Rendezvous de diciembre de 1998" (PDF) . Informe final de la Junta de Revisión de Anomalías del NEAR. Noviembre de 1999. Archivado desde el original (PDF) el 2011-06-14 . Consultado el 2009-08-18 .
- ^ "Informe revela las causas probables de la pérdida de la nave espacial en Marte" (Comunicado de prensa). NASA . 13 de abril de 2007 . Consultado el 10 de julio de 2009 .
- ^ Geraint Jones (3 de octubre de 2014). «El espacio, la frontera financiera: cómo los científicos ciudadanos tomaron el control de una sonda». The Conversation . Consultado el 16 de enero de 2016 .
- ^ Keith Kowing (25 de septiembre de 2014). «ISEE-3 está en modo seguro». Space College . Consultado el 15 de enero de 2016 .
Véase también
