Комментарии 132
К сожалению, отключение двигателя произошло не штатно в соответствии с циклограммой, а по временной отсечке.
Я правильно понимаю, что сработал некий вотчдог, который просто не даёт работать двигателю дольше определённого значения, не смотря на циклограмму?
Просто "временная отсечка" - это разве не часть циклограммы?
Попробуйте управлять автомобилем без спидометра и с одной педалью тормоза с одним усилием нажатия. Есть ощущение, что проблема в архаичной ракетной школе. Эти мастера точных маневров хуже вредителей. Понятно, что ранее рассчитанное, с высокой точностью включение двигателя более эффективно, однако малейшая ошибка и вся миссия летит крахом. Система автоматического управления скоростью с обратной связью гораздо более надежна, чем управление двигателем по командам. Но похоже, к этому можно будет прийти только когда закончатся старые управленцы..
Обратная связь с пингом в пару секунд? А на Марсе так и вообще минуты. Так себе идея.
Да и непонятно что там связывать и мерять. В момент импульса что изменилось по орбите не понять. Надо считать заранее и делать заранее рассчитанный маневр.
А зачем этим управлять с Земли? Этим должен управлять полётный компьютер аппарата, исходя из показаний датчиков и эфемерид, полученных от наземных станций слежения.
Так эфемериды идут с запозданием часы. Ладно пусть даже минуты. Там все очень далеко от реалтайма. Нужны наблюдения в разных точках орбиты чтобы точно посчитать. Плюс тот же пинг до Земли.
В космосе нет спидометра. И gps нет. Есть медленно работающий 3d компас, но у него с реальным временем тоже не очень. Можно издалека посмотреть в телескоп и по нескольким точкам посчитать орбиту.
Еще можно по доплеровскому сдвигу частоты какие-то параметры орбиты посчитать. Но тоже нужно время хотя бы полного витка, и чтобы аппарат постоянно что-то в эфир слал.
Не нужно для этого время полного витка. По опыту Транзитов пары минут наблюдений более чем достаточно. Особенно если там просто изменение импульса отследить надо. Вот непрерывно передавать опорный сигнал с хорошей стабильностью необходимо, но его можно с Земли передавать а на станции лишь ретранслировать.
пары минут наблюдений более чем достаточно
Там гражданин предлагает дрыгателем управлять в реальном времени, а не по циклограмме. Пара минут для определения параметров орбиты - это много для такого способа (или я не понял суть предложения).
Это получается, надо постоянно мониторить, например, высоту/скорость аппарата относительно поверхности Луны. Как? Радиолокатором хорошо, но есть на АМС столько энергии/запаса массы чтобы разместить посадочный локатор. Оптический дальномер? Лазерный? Они работают на таких расстояниях?
Как ни странно глупость не в этом. Все эти идеи на самом деле предлагают бороться с ошибкой компьютера добавлением ещё одного компьютера. То, что это на самом деле снижает, а не повышает надёжность они не понимают.
Там уже есть резервированный и отказоустойчивый компьютер. Который не смог. Чем бы помог ещё абстрактный автопилот? А если бы ошибка была в в этом ещё одном автопилоте?
Раз двигатели отключились по таймеру, то физически их можно было отключить, но это почему-то не было сделано. Никакими дополнительными компьютерами и программами этого не исправить - это лишь увеличивает число возможных точек отказа. Нужно, что вон та основная программа работала и всё. Для этого всё должно быть правильно спроектировано и испытано. И всё было бы хорошо.
По грубым прикидкам, на существующих технологиях можно получить:
Точное направление и примерное расстояние до Земли - с помощью ФАР-антенны;
Измеренные эфемериды Луны, Земли, Солнца и аппарата с наземной станции слежения с задержкой в несколько минут;
Точное направление на Солнце, Луну и наиболее яркие звёзды;
Точную скорость и примерное расстояние аппарата относительно Луны с помощью радара/лидара.
Радиосигнал точного времени, посылаемый с наземной станции и отражённый от Луны.
Имея эти данные, аппарат может сам с высокой точностью вычислить свои скорость и местоположение. Но это, конечно, нужно всё хорошо просчитать и смоделировать.
А теперь мы со всей этой фигней в космическом исполнении с дублированием попробуем взлететь (с) анекдот. Оно еще обзор 360 должно иметь. Ориентация спутника в момент импульса в целом может потребоваться любая.
Может все-таки проще посчитать импульс заранее? Все что нужно это указать ориентацию спутника, время включения и время работы. Десяток циферок в общем. Остальное спокойно в оффлайне считается на Земле. Все что нужно на спутнике это часы и система ориентации.
Нужно несколько ФАР, фотоматриц и радар. Лично я не вижу, где тут будет существенное увеличение массы, за исключением радара.
Может все-таки проще посчитать импульс заранее?
Проще, но менее надёжно и концептуально неправильно. При массовых полётах дальше пояса Койпера это провальный путь, поэтому нарабатывать опыт нужно заранее.
за исключением радара
Этого хватит.
Самолётный ДИСС работает до высоты 15 км, излучая 0,45 Вт. Потребная мощность локатора - это четвертая степень от расстояния, то есть для высоты 100 км вам понадобится излучить в 1975 раз больше - 888 Вт. Масса упомянутого ДИСС - 20 кг, сколько из них приходится на излучатель - не знаю, но вряд ли повышение мощности на три порядка пройдет для него даром.
Могу предположить, что в условиях атмосферы сигнал быстро затухает из-за водяных паров и прочих газов, поэтому у устройства такая маленькая дальность. А в космосе сигналу не от чего затухать (на планетарных расстояниях), поэтому мощность и масса могут быть даже меньше самолётных. То есть даже уменьшеной пропорциональной квадрату расстояния отражённой мощности будет достаточно.
Водяной пар тут не при чём. Сигнал, излучённый в некоторый момент времени, распространяется в виде сегмента сферы, ограниченного неким конусом. Площадь этого сегмента возрастает квадратично от расстояния, соответственно, мощность, приходящаяся на единицу площади падает квадратично. Отражённый сигнал также формирует сегмент сферы, опять таки квадратично ослабляясь с расстоянием. Перемножив эти квадраты мы и получаем четвёртую степень ослабления вернувшегося сигнала от расстояния.
Можно антенну более узконаправленную сделать. Как-то же сделали радар для венеры, да и землю аналогичным способом вроде как регулярно ощупывают.
Я, конечно, заранее извиняюсь за наивность, но можно ли ловить сигнал радиопульсаров и использовать их как опору?
В космосе… gps нет.А вот это кстати интересный вопрос!
Конечно лунная станция «немного» дальше от спутников GPS, чем обычные наземные GPS приемники, но зато нет атмосферы, городских помех, экранирования домами и крышей автомобиля и т.д, да и GPS приемник наверняка можно сделать чувствительнее.
Антенны GPS спутников довольно широконаправленные, и находящиеся вблизи горизонта Земли «светят» в т.ч. и в сторону Луны.
Короче говоря, если на посадочной лунной станции получится осуществить прием нескольких (хотя бы 4-х) GPS спутников, то по ним ИМХО можно было бы произвести точное позиционирование относительно Земли. Ну а положение Луны относительно Земли в любой момент времени и так известно с высокой точностью.
₽$ Конечно это только предположение, ИМХО, взгляд со стороны. Возможно, что это технически неосуществимо.
Я вот не пойму, что мешает запустить лунный gps, если это решит прям все вопросы..
Нужно много денег, и, в идеале, совместные усилия разных стран.
Вопрос на сколько много.. Луна ведь меньше земли, спутников надо будет тоже сильно меньше. На орбиту мы вроде уже запускаем нормально. Технология производства налажена. И да, совместными усилиями разных стран.
Я скорее всего не понимаю чего-то, но с диванной точки зрения, выстраивать систему спутников надо в первую очередь, что над луной, что над марсом.
Очень много. GPS спутники тяжелые и надо все равно много. В какой-то перспективе под лунные программы на поверхности есть смысл. Сейчас нет.
Не, не сильно меньше. Самый-самый минимум который вообще теоретически возможен - это 6 спутников. Для определения координат минимально нужны 3 спутника, но половина их находится на другой стороне Луны, потому 6. А если реалистично смотреть то для худо-бедно надежной системы которая не пытается ловить сигнал со спутников заходящих за горизонт спутников и не содержит вырожденных случаев где несколько спутников находятся на одной линии нужно вдвое больше. То есть количественно это минимум от 25 до 50% "земной" системы. Но спутники еще надо будет на лунную орбиту вывести а это по затратам вдвое дороже.
Всё хорошо, вот только кто на Луне создаст наземную приселенную инфраструктуру (базовые станции)? На какой высоте над Луной разворачивать сеть спутников? Будет ли на этой высоте ощущаться воздействие масконов? Насколько будут "нырять вниз" спутники группировки? Не придется ли эфемериды спутников пересчитывать в реальном масштабе времени постоянно? И главное, а какую точность позиционирования мы получим на выходе?
А маяков накидать, пассивных, вроде уголковых отражателей, можно?
А кто даст аппарату данные о скорости и положении? Я читал, что допплеровский радар запускается только при посадке.
В любом случае, тут явно что-то странное произошло - исходя из заявления, выходит, что был или сбой двигателя (но компьютер все же смог его выключить, что как-то не похоже на залипание клапанов) или все же какая-то программная ошибка. Или нам что-то недоговаривают.
Возможно, там не один клапан на тракт. Рабочий, который залип и другой, раньше по тракту, та самая "отсечка". Которая совсем глупая, имеет ровно одну задержку и поэтому ни фига не помогла т.к. дрыгатель должен был проработать сильно меньше максимума.
Как-то не верится в такое. Если уж ставить второй защитный клапан, то и на первый нужно ставить датчики положения, а софт (или даже электроника) должен автоматически перекрывать второй клапан, если первый не сработал.
Но вообще, я перечитал новость - там нигде не сказано, что проблема связана с поломкой/сбоем двигателя.
Угу, и основной компьютер не может дать команду аварийного отключения? Есть понятие безопасного состояния. И переход в него, компьютер должен уметь выполнять используя все возможные клапана, так как это однозначно увеличивает надёжность. А отключённый двигатель это именно безопасное состояние. За все другие архитектурные решения нужно гнать из профессии.
Borjomy конечно знает тайный способ непосредственного управления скоростью потока на выходе из сверхзвукового сопла.
И конечно научит закостенелых управленцев применять этот способ в будущих полетах на другие планеты.
А если без сарказма, то управление длительностью импульса - пока основной способ торможения и ускорения в космосе.
Как я понял у него претензия не к непосредственно самому способу торможения, а к управлению этим способом. Сейчас все заранее считают и потом запускают программу. Что получилось - то получилось, результат видим только в конце. А предлагается всё делать "на лету". Бортовой системе дали команду что должно быть в итоге и она сама смотрит какая скорость, какая орбита, где она на этой орбите находится и сама считает как нужно тормозить, причем в процессе торможения контролирует как сильно она уже затормозила и может увеличить или уменьшить импульс.
Вероятно в этом "автопилоте" будет много проблем из-за которых такой подход и не используют.
Вопрос только в том как бортовой компьютер получит информацию о скорости и других параметрах орбиты. GPS туда не завезли, налунных контрольно измерительных станций тоже. Максимум на что можно рассчитывать так это на данные с инерциальной платформы
Акселерометр плюс таймер. Направление аппараты держат сами, по звёздам.
Любая инерциальная система имеет накапливающуюся со временем погрешность. Ее нужно будет регулярно корректировать по достоверным измеренным данным.
Акселерометр при отключенном двигателе будет показывать ноль. А при работающем - тягу двигателя, деленную на массу аппарата. Причём строго в одном направлении - вдоль вектора тяги. Всё, что вы им проконтролируете - это корректность работы двигателя. Это тоже важная задача, но для точной навигации этого мало, потому что отклонение траектории из-за неучтенной гравитации дальних планет, масконов и прочего вы не проконтролируете..
Если направление не сбилось, то этого достаточно. Погрешность если и будет, то малая.
Позже дополнительным импульсом и её поправят.
Чтобы поправить дополнительным импульсом - нужно знать новую орбиту. А этого без позиционирования от внешних источников (спутники навигации, измерение расстояния до небесных тел, данные со станции слежения) не сделать.
Нет. там есть независимый канал, измеряющий набранный импульс и даже управляющий тягой двигателя в зависимости от динамики. И эта подсистема тоже должна уметь выдавать сигнал отключения двигателя по отклонению измеренной скорости от заданной. Но не этого не сделала? Почему? Потому, что её заблокировали с Земли и вручную дали команду на включение двигателя по таймеру. И вот тут что-то пошло не так. То ли программная ошибка, то ли команду неправильную дали, но без независимого контроля со стороны инерциальной навигационной системы оно невозбранно выдало импульс в полтора раза больше.
Орбита - это замкнутая кривая и один и тот же импульс в разных ее частях меняет ее принципиально по разному. Т.е. нужно знать форму кривой и в каком месте на этой кривой аппарат находится в момент выдачи импульса. А акселерометр этого не покажет, т.к. с точки зрения инерциального движения орбита - "прямая", нет ускорений никаких.
А каким конкретно датчиком мерять скорость (а тем более орбиту) — вы знаете? Непосредственно можно измерять разве что ускорения (акселерометрами), а еще на борту есть гироскопы. Скорость же измеряется только путем интегрирования (при котором ошибки имеют свойство накапливаться). А координаты — путем интегрирования скорости (с теми же свойствами). А еще можно померять углы между осями корабля и направлениями на какие-то ориентиры (звезды).
Насчет "померять орбиту" — я бы даже не надеялся. Нет никакого ориентира, от которого можно было бы отталкиваться.
Ни разу не специалист и даже в KSP не играл, но в порядке бреда. Может быть сообщество стран, желающих изучать Луну, могло бы:
- предварительно сформировать опорную сеть маячков на поверхности луны (правда встаёт очень большая проблема с высокоточными часами на маячках, наверное порядка 1E-12). Такой GPS наоборот.
- "поболтаться" на круговых орбитах с гравиметром, чтобы получить опорные данные для моделирования гравитационного поля вокруг этого тела
А уже потом запихивать модель в память бортового компьютера, который смог бы на основе этой гравитационной модели, заранее известных данных о расположении маячков и времени прохождения сигнала построить первичную триангуляцию и периодическими замерами с поправками на гравитацию рассчитывать орбиту.
Правда, боюсь, что точность всё равно будет +/- километр
Американцы уже построили подобное вокруг Земли и оно было даже опробовано на Шаттлах. Для Луны тоже скорее всего построят, но когда нужно будет. Дорого это.
Ну мне казалось, что мы говорим о реальности, а не о том, как можно было бы в принципе сделать потом.
Почти так летали в 1930-е: с самолёта пеленгуются вещательные станции (СВ-ДВ, далеко светят, название каждой диджей объявляет голосом), штурман на борту делает триангуляцию и узнаёт своё место. Накидать на Луну номерных кубсатов, засечь их координаты и зашивать в то, что туда летать будет. Сами кубсаты будут студенты делать, системы посадки -другие студенты, у кого получилось - диплом и приглашение на работу. Мож, какой пока непризнанный гений чего удачного изобретёт (Королёв тоже был студентом).
Попадалась давно фантастика, там ракеты бывали падучи, а проект многопусковой и важный, поэтому сразу сделали запасную ракету, не понадобилось - ни одна из основных не упала, поэтому на запасную нагрузили несколько тонн всякого и тоже запустили, пока окно есть.
В реальности в начале 60-х в углу валялась готовая ракета, ставь и пускай; она, правда, под боеголовку, но ведь Союз - это атомная ракета и есть, только конверсионная, с космонавтами и прочим заместо мегатонн.
И сам Союз, тогда Р7, первые пару полётов шмякнулся, потом таки получилось, но не получилось с боеголовкой, атомщики тоже не сразу научились в атмосферу входить, поэтому Королёв присобачил на готовую ракету, ждавшую долгостроя с теплозащитой, передатчик, долил топлива "под пробку" и запустил, так получился первый спутник. Что, если вспомнить это и воспроизвести? Следующую Луну даже из запчастей долго собирать будут, а пока можно и на кошках потренироваться. У Маска ракета ещё в атмосфере рванула, ну ничё, другую делает...
Накидать на Луну номерных кубсатов, засечь их координаты и зашивать в то, что туда летать будет
Вы же в курсе условий на поверхности Луны? И вы уже точно в курсе всей сложности мягкой посадки туда.
Ваш проект надо делать силами всей планеты десятилетиями и стоить он будет десятки миллиардов долларов.
Брешит сделали частники, не очень и дорого. Ну, упал, ну бывает. Мог и не упасть.
Если считать только стоимость килограмма и указывать это во всех таблицах, то невыгодно, а если считать нематериальный интерес энтузиастов? Тут много статей вида "сделал хреновину", и ведь не жалко было тратить деньги и время-деньги, но это просто не учитывается, главное - сделал, получилось! Даже кубсаты делали, чего-то там из рулеток, обтянутое фольгой. И даже не пожадничали оплатить запуск этого бесполезного устройства. Зато опыт. Эту бы энергию, да в мирных целях, на закидывание Луны всякими штукенциями, а если на этой штукенции будет нечто, нужное Большой Корпорации, то она может подсобить с доставкой, а себе за это получит отработку технологий и, возможно, спеца.
Какой смысл проводить всякие музыкальные конкурсы "мы ищем таланты"? Там всякие не шибко талантливые делают вид, что поют, но может найтись парочка, достойных раскрутки, они принесут продюсеру денег, сам конкурс отобьётся рекламой, понты, опять же... например, для Евровидения-79 специально создали Dschinghis Khan, который до сих пор с концертами ездит (нынешнюю музыку не понимаю, мож, кому и нравится, но это моё имхо).
Зачем строить футбольные площадки? Олимпийский резерв, это дорого, но понты для государства того стоят. Космические понты тоже дорого, но из этого может чего-нибудь получиться.
Ваш проект надо делать силами всей планеты десятилетиями и стоить он будет десятки миллиардов долларов.
Мск не сразу строилась, но ведь понемногу построили, и продолжают строить.
Да при чем тут энтузиасты? Такие штуки умеют делать госструктуры или огромные корпорации. Вам же надо чтобы оно хотя бы год проработало. Нужно электричество и техника способная работать от -200 до +150. Ну и всякие мелочи вроде радиации. Такое могут сделать только специалисты. И очень-очень дорого.
Сейчас задача - гарантированная посадка. Её надо отрабатывать, тренироваться. Ставить опыты на настоящей станции - путь в никуда. Её будут делать много лет, долго и нудно тестировать, наконец, запустят. Ну, ура, ну, фоточки, пока летит... Самое хреновое в этом случае, если она успешно сядет. Относительно повезло, что эта упала, показав, что есть проблемы, и их надо искать и решать. Если сядет следующая, это скорей всего будет случайная удача, а третья может опять упасть. Но! Вторая будет, хорошо, если к 2030 году, третья - к 2035 - 2040. Нынешние спецы сейчас в небольшом количестве, эта закрытая каста сделает вторую, а к третьей многие успеют уйти на пенсию. Опять неопытные инженеры будут пополнять подводную и подлунную группировки. А если тренироваться методом настрела, то закидывать надо мелочёвку, которая госструктуре неинтересна, вот и отдать её энтузазистам, под плотным отеческим приглядом. Будет сменяемость поколений аппаратов, первое недолго проработает, потом научатся. Самые опытные - это уже не энтузиасты, это штатные спецы, причём заинтересованные, а не за зарплату, "могу спутники делать, могу примуса починять. Будут платить больше - пойду на примусный завод". Выход на орбиту сейчас рутина в стиле пилотов Аэрофлота, вот и посадка будет такая же скучная, зато надёжная.
Нужно электричество и техника способная работать от -200 до +150.
Ну есть такая техника, полно, целый космос такого летает. Представлена в виде всяких микросхем и прочих кататаложных позиций. Осталось пустяк, научиться всем этим пользоваться, собирать до кучи и чтоб работало. В кубсаты суют простую электронику, и она вроде держится, запуск попутно за копейки, зато какая статистика! И опыт: оказывается, что карты памяти в разъеме "от мобилки" вакуума не держат. Бум знать, следующую получше присобачат. Хреново, если это выяснилось бы на Луне26, а сколько там ещё таких нюансов.
Такое могут сделать только специалисты. И очень-очень дорого.
Именно так открытия и совершают, кто-то не знает, что это невозможно, и делает (приписывается Эйнштейну)
"Мойша не знает, Мойша сделает" - из анекдота.
Ну как бы каждый эксперимент с посадкой на Луну стоит сотни миллионов долларов. Даже без учета стоимости того чего сажаем. И смысл жечь такие деньги, ради чьего-то развлечения? Успеха точно не будет, я вам гарантирую это.
Эта Луна-25 это и есть лендер без всего по сути. Там разве что для вида какие-то приборы стояли. Не переживайте за них.
А вот вторую такую же заранее сделать стоило бы. Тут я согласен. Не надо ждать десятилетие. Стоит иметь возможность повторить сразу после расследования и исправления проблемы.
Ну есть такая техника, полно, целый космос такого летает. Представлена в виде всяких микросхем и прочих кататаложных позиций.
Ну-ну.
Именно так открытия и совершают, кто-то не знает, что это невозможно, и делает (приписывается Эйнштейну)
Перед тем как говорить что вы ничего не знаете стоит получить докторскую степень по физике. Или что-то похожее. У вас она уже есть?
Скорость и высоту измеряет ДИСД-ЛР (Доплеровский измеритель скорости и дальности).
Вот только писали, что он включается при посадке (вероятно, у него небольшая дальность работы).
Я не знаю. Я всего лишь предположил что имел ввиду автор первого коммента.
Оптическим на основе данных о луне(карта точная уже давно имеется). Опять же ориентация автоматическая по звёздам реализована была ещё до выхода в космос, ориентироваться по поверхности в текущей истории проще
карта точная уже давно имеется
"Точная" это какой точности?
ориентация автоматическая по звёздам реализована была ещё до выхода в космос
Ну да, была на некоторых баллистических ракетах. Насчет раньше — не уверен.
Примерно в те же годы на - на крылатой ракете.
Чтобы изменить параметры орбиты надо точно в определенном месте дать точный импульс в точном направлении. Тут нельзя "притормозил, посмотрел что получилось, еще притормозил", т.к. пока будут замеры - уже куда то улетели где если начать тормозить, то орбита вообще другая будет. Т.е. надо заранее время запуска и импульс считать, а если заранее, то какая разница на земле или на самом аппарате?
Чтобы управлять импульсом нужно дросселировать двигатель, а это очень нетривиальная задача. Невозможно создать двигатель чтобы он эффективно (и надежно) работал в большом диапазоне тяг. Гораздо проще и надежнее включать двигатель на заданный промежуток времени. В данном случае судя по описанию не сработала автоматика. И если бы была автоматика, которая тормозила бы по обратной связи это не гарантировало бы ее отказ (думаю автомат с таймером на выключение гораздо надежнее чем акселерометр, микроконтроллер и автоматика дросселирования).
Есть ощущение, что проблема в архаичной ракетной школе
В защиту архаичной школы одна только фраза - "а кто умеет лучше?"
Да, понимаю, что кому-то хочется сделать то же, но на микродвигателях и на малинках (мол, я-то точно сделал бы так, и у меня бы работало), кто-то вообще не понимает, как физическими приборами так неточно управляют при помощи точного компьютера.
Однако. согласитесь, пока "новые" подходы не показывают устойчивого роста надежности и точности управления, а вот потеря оных...
А система управления, строенная на постоянной оценке ситуации, как бы была бы куда лучше, но - беда в том, что оценка требует данных, а данные собираются часто совсем неприличное время. Не успеть принять решение на основе запаздавшей информации.
Однако. согласитесь, пока "новые" подходы не показывают устойчивого роста надежности и точности управления, а вот потеря оных...
Не соглашусь - у нас есть данные только об одном подходе. Более того, с учетом того, когда начали разрабатывать Луну 25, я думаю, что корректно будет предположить, что подход "надеемся на мощный вычислитель и на работу в реальном времени" отмели сразу.
Но, если делать сейчас, то вполне разумно будет рассмотреть вариант и с автопилотом, который сам корректирует орбиту.
Полётная программа может корректироваться с ЦУПа в том числе по данным с датчиков аппарата.
Есть ощущение, что проблема в архаичной ракетной школе. Эти мастера точных маневров хуже вредителей. Понятно, что ранее рассчитанное, с высокой точностью включение двигателя более эффективно, однако малейшая ошибка и вся миссия летит крахом. Система автоматического управления скоростью с обратной связью гораздо более надежна, чем управление двигателем по командам.
Чу!
Я слышу голос со дна ущелья Даннинга-Крюгера!
Да тут в предыдущей новости с диванов охали, что роскосмос-де- сэкономил на копеечном наземном стенде и не прогонял программу полёта перед запуском. Я конечно понимаю, что по мнению многих в рашке все тупое быдло и валенки ##ут, но не до такой же степени.
Система автоматического управления скоростью с обратной связью гораздо более надежна
Нет системы - нет отказов, да. Надежность на высоте.
Изменение скорости космического аппарата (delta-V) можно измерить, проинтегрировав данные от акселерометра. Других вариантов непосредственно измерить скорость у вас просто нет. Эта проблема существует даже в авиации - измерять скорость летательного аппарата относительно Земли научились только с появлением ДИСС (доплеровских измерителей скорости-сноса), и то не на всех высотах. Более точные измерения позволили делать системы типа GPS. То есть вам в любом случае надо "зацепиться" за что-нибудь радиосигналом.
В космосе, вдалеке от поверхности и навигационных спутников, с этим есть определенные сложности. Поэтому "точные маневры" - единственный реально доступный способ изменения траектории: рассчитали маневр, совершили маневр, подождали, измерили новую орбиту. Эта система достаточно надежна, если вы способны написать программу, которая сумеет включить двигатель на нужное время и отключить его по таймеру. Таймеру, Карл, что может быть проще. А если у вас, простите, двигатель не способен отключиться в нужный момент, то никакая обратная связь вам не поможет: у вас по-прежнему двигатель неспособен отключиться в нужный момент.
Если у Вас система не в состоянии выполнить команду "включи двигатель на 84 секунды" то Вы ничего сложного на ней заведомо построить не сможете.
Управление коррекциями на Луне-25 было "устроено" ровно так же, как на аппаратах "дальнего космоса" НАСА и ЕКА. КДУ (в данном случае - единственный двигатель) включалась в заданное время и выключалась по достижению требуемого приращения скорости. Акселерометры входят в состав БИУС-Л, которая, к слову, была сделана НПЦАП для ракет 9М544 РСЗО Торнадо-С. Когда БИБ не пережил виброакустических испытаний, это оказалось "спасительной палочкой". И, вполне возможно, и погубило аппарат. Вкупе с защитой от сбоев по программному таймеру, который был установлен на бесполезную в данном конкретном случае рассчётную продолжительность + 50%. Насколько достоверно будет установлена первопричина и не спишут ли всё на одну в случае наличия нескольких, трудно пока сказать. ТМИ-то принималась, но "битых" кадров в ней немало.
Спасибо за профессиональный комментарий. Единственное, непонятно почему не предусмотрена в принципе коррекция ошибок. Ну отработал двигатель больше - автоматика вычислила ошибку и дала корректирующий импульс. Даже у обычного сервопривода несколько петлей обратной связи.
Борт не имеет никакой информации об истинном приращении скорости кроме накопленной по показаниям акселерометров. То есть, ровно той же, что использовалась для исходной коррекции. Кроме того, чтобы "дунуть" в противоположном направлении, нужно перестраивать ориентацию, это не быстро. Если коротко, но есть аппараты, которые "додуют", если при коррекции произошла перезагрузка или реконфигурация БЦВК. Это критично для выхода на орбиту планет, шанс иногда только один. А бортовая автономия, о которой вы пишите, это фантазии...
Там еще было высказывание: "Одним из, кстати, достижений этой пусть и не завершившейся миссии является формирование нового коллектива в НПО Лавочкина, который, конечно же учтёт все необходимые ошибки, которые были допущены при этой миссии и я надеюсь, что будущие миссии “Луны-26”, −27 и −28 пройдут уже успешно"
А я вот думаю, что было бы полезно сейчас попробовать сделать из имеющихся тестовых макетов Луны-25 еще один экземпляр аппарата в максимально простом виде - без научной аппаратуры и РИТЭГов, только с камерами, и попытаться посадить его еще раз. Иначе, пока будем ждать Луны-27, опять людей с опытом посадок на Луну не останется.
И еще один для Марса. Туда долететь дельты нужно примерно столько же как для Луны за счет возможности тормозить об атмосферу, а значит та же масса и та же ракета. Науки такие аппараты не принесут, зато как инженеры прокачаются, да и полетный софт эволюционирует. И бонусом фоточки для популяризации космонавтики.
Для Марса у нас есть это: https://ru.wikipedia.org/wiki/Казачок_(посадочная_платформа)
Неплохо бы сразу изготавливать по несколько экземпляров всех таких космических аппаратов, благо там процентов 95 стоимости - не сам аппарат, а его разработка.
Тогда любые проблемы вроде "столкнулись с микрометеоритом" превращались бы в банальное "следующий запуск через две недели, резервную ракету оплачивает страховка" а не в катастрофу для программы.
"Cам аппарат" это более 50% стоимости работ в подобных миссиях. Научные аппараты не страхуются, нет таких страхователей и не предвидится.
Стоимость миссии 12.6 млрд руб.
50% это 6.3 млрд руб = 63 млн $. Вес 1750 кг.
Это $36000 за каждый кг аппаратуры.
Если для 30 кг полезной нагрузки это нормально (примерно столько стоят кубсаты), то для оставшихся 1720 кг (всяких сервомоторов, проводов и корпуса) - отнюдь.
Поэтому такая стоимость работ включает в себя НИОКР. Стоимость каждого дополнительного экземпляра, если их изготовление закладывать сазу - это малая часть от этих 63 млн. В некоторых случаях такая серийность производства может даже снизить общую стоимость из-за резкого снижения стоимости ошибок изготовления.
Страхуются не научные аппараты а запуски ракеты (т.е. стоимость выведения), ибо для беспилотных запусков в надёжность ракет становится невыгодно инвестировать после того, как она достигает примерно 95% - дешевле оказывается запустить запасную чем поднимать её до 99+%.
127 секунд - попахивает проблемами в софтовой части.
А вот интересно, можно ли найти место падения на фото со спутников наблюдения, типа LRO?
Через некоторое время после анализа фото с поверхности, вероятно, можно будет, но тут как повезёт. Берешит нашли так, но там знали, куда он упал примерно.
Там скорее всего область поиска очень большая. Аппарат шел с большой горизонтальной скоростью, то есть влетел в Луну по касательной. Если бы сбой был на этапе посадки, было бы проще найти следы, возможностей LRO для этого хватит.
Уже есть прикидки места падения.
https://habr.com/ru/news/755990/
Если бы Роскосмос дал данные траекторных измерений во время последнего сеанса связи - можно было бы попробовать.
А так - как иголку в стоге сена искать, там сложный рельеф, и тени постоянно двигаются, что усложняет сравнение снимков.
Надеюсь, я так 20-ю и 24-ю Луны на их снимках открыл.
А вот интересно там двигатель точно отключился или перестал работать в виду исчерпания топлива?
Вроде бы сработало аварийное отключение по превышению максимального времени работы.
Учитывая, что за 84 секунды аппарат должен был погасить ~19 м/с, а посадка предполагает торможение с 1700 м/с до нуля, да ещё с запасом, то в таком режиме выжигать всё топливо пришлось бы больше часа.
По его словам, специалисты на Земле поддерживали устойчивую радиосвязь с аппаратом около Луны и знали всё о положении аппарата.
Если так, то почему не получилось дать команду на отключение двигателя, когда стало понятно, что он работает дольше чем надо?
Понятно, что пинг 2 секунды, плюс осознать случившееся, но могли же сократить лишние 43 секунды до 10 -15-20? Да орбита была бы ниже но периселений был бы над поверхностью? Что помешало? Или там все не так работает?
Так не работает. Аппарат не управляется с Земли в реальном времени. Если вы не уверены в работе программы, то просто не нужно её запускать, а не городить управление с Земли, которое поможет только в каких-то уже очень экзотических случаях. При том, что управление с Земли добавляет мест, где может возникнуть ошибка. А если у вас наземный компьютер по ошибке не ту команду выдаст? Будете человека с таймером сажать? Офигеть, передовой метод! Для этого watchdog изобрели. А если человек ошибётся? Не на ту бумажку посмотрит или не на тот таймер?
Там каждое действие это очень простая программа с кучей проверок. Проще предусмотреть необходимую защиту прямо на борту, а работоспособность программы проверить прогонкой на дублёре. Что мешает? Ничего, кроме неправильного радиуса изгиба рук.
Понятнос, спасибо. Но watchdog здесь отработал так себе (
Ну так себе отработал. В миссии есть максимальное возможное время работы двигателя при любых раскладах - на него и настраивается watchdog. А остальные времена контролируются другими подсистемами, которые резервированы и отказоустойчивы.
Но можно было бы сделать и лучше - настроить на меньшее время и разбивать манёвры на несколько этапов. Конкретно в этом случае помогло бы. Но тут сложный вопрос, так как мы не знаем, что там за возможные манёвры. Могло оказаться, что в какой-то ситуации такая длительная непрерывная работа двигателя была просто необходима и увеличивала, а не уменьшала надёжность всей системы.
не так жалко, что бахнули аппарат об Луну, сколько жалко того, что следующий будет через сколько лет? Какая величина серии аппаратов, которые будут запускать еще ? 10 штук или больше?
Интересно, что бы делал живой пилот, окажись он в такой ситуации?
Ну ок, при торможении НЕмаршевый двигатель не отключился и замедлил аппарат слишком сильно -- орбита нерасчётно пошла "под поверхность"... может, попытаться использовать всё оставшееся топливо маршевого двигателя, включая резерв для запланированных коррекций, отправки грунта и что там ещё предусмотрено планом полёта -- но попытаться таки посадить станцию аварийно в другом месте?
Изучение свежевыбитого кратера с Земли всё же менее ценно, чем слить фотки даже через пару лет (если на обратной стороне сядет) с автономной полуживой станции. Ещё и будущим экспедициям вдруг чего на разбор перепадёт ;)
Это так не работает. Для посадки нужна определённая орбита и подготовка. Никакой "живой пилот" никуда бы не сел, так как не знал бы необходимые импульсы и векторы, которые должны выдать двигатели.
Ну, положим, задача не сесть аварийно живым, а хотя бы одним куском и с минимально возможными повреждениями, выработав всё топливо и смяв нижнюю часть хоть бы и "до ушей".
Понятно что запланировать конкретную аварийную орбиту и тем более импульсы нет смысла. Но станция же не 50 лет назад сделана на аналоговых схемах, а вполне себе цифровая (возможно, потому и сбой -- нагрев, холод, радиация), и могли же наверное запрограммировать стратегию и тактику действий, исходя, скажем, из фактических измеренных времён работы двигателей, ускорений, а при наличии времени, телеметрии и условий связи -- помочь скорректировать полёт с Земли.
Стопудово будут ещё проигрывать варианты прилунения на эмуляторах, конечно +/- километр-тонну, но менее печальные варианты, при везении, наверное были. Только чем они реальнее, тем скорее мы о них не услышим.
Интересно, что бы делал живой пилот, окажись он в такой ситуации?
Живой пилот в данной ситуации будет иметь перед глазами часы и уже на 86-й секунде поймет, что что-то идёт не так. Плюс ещё пара секунд на то, чтобы дернуть кран аварийной отсечки топлива. Потом он может развернуть аппарат на 180 и дать импульс с запасом - чтобы хоть как-то поднять перицентр обратно. А дальше пусть Земля разбирается, на какую орбиту он в итоге улетел и что делать дальше.
Не поймёт. Вы ухудшаете, а не увеличиваете надёжность.
Почему не поймет? Пилот знает, сколько должен длиться импульс, и может смотреть на часы.
А если он ошибётся? Вы серьёзно считаете, что человек надёжнее компьютера в контроле времени?
Компьютер дал импульс в полтора раза больше положенного и разбил аппарат об Луну. Хуже бы точно не стало.
Стало. Компьютер с этой задачей справляется намного лучше человека. Если кто-то не может сделать такой компьютер, то он просто не может летать в космос. В 70х эту задачу решали без проблем, а сейчас вы предлагает человека посадить. То есть всё это время развитие космонавтики шло не правильно? Нужно было всё на ручном управлении делать?
Но, кроме шуток, человек в данном случае действительно снижает надёжность. Заставьте тысячу раз сделать эту операцию человека, а затем компьютер, и посмотрите процент ошибок, вот и всё доказательство, если совсем уж на пальцах.
Нет проблем сделать автоматику, которая будет подобные действия делать в сотни раз лучше человека.
Насколько я понял условие задачи из первого комментария - аппарат летит на имеющемся автопилоте, но в дополнение к нему в некоей кабине сидит человек, который следит за автопилотом. Примерно как в самолёте - большую часть времени он летит сам, но живой пилот постоянно следит за полётом.
То есть компьютер мы никуда не выкидываем, маневр по умолчанию выполняет он, но с ним что-то случилось. Мне кажется, что в такой ситуации человек в некоторых случаях может спасти аппарат. Try SCE to AUX, так сказать.
В быстроменяющихся обстоятельствах, человек справится только если он действует "на рефлексах". Т.е не на цифры секундомера смотрит, контролируя компьютер, а непосредственно сам сидит за штурвалом и "рулит". Т.е. Как пилот истребителя. Да, он знает теорию, но основной датчик на который он ориентируется, называется "жопомер".
Но при космических скоростях реакции может и не хватить.
Я же говорю - заставьте человека 1000 раз проконтролировать время и нажать кнопку, если что-то пойдёт не так, и посмотрите, сколько будет ошибок. А потом заставьте компьютер и снова посмотрите.
У компьютера не будет ни одной ошибки, а у человека их будет несколько, хорошо если не десяток. Надёжность человека получается на несколько порядков хуже компьютера. Тогда зачем вы ухудшаете надёжность?
Человек может случайно нажать кнопку. Он может не нажать кнопку. Он может захотеть всё перепроверить и не успеть нажать кнопку. Он может отвлечься. Он может перепутать цифры. Ему может что-то показаться. Может поломаться табло. Могут исказиться передаваемые данные. Может исказиться команда. Может поломаться кнопка (в обе стороны - и сама сработать и не нажаться в ответственный момент).
Этот эксперимент на самом деле проводился и человек на самом деле на порядки хуже машины. Если вы посмотрите статистику авиакатастроф, то там одна ошибка компьютера на десять ошибок человека.
Вы можете сделать супер-надёжную кнопку, супер-надёжную связь, посадить несколько человек контролировать друг-друга, добавить подтверждение действий и ещё всякого нагородить. Вот тогда, теоретически, человек сравняется с машиной по надёжности. Но!
Во-первых, вы же не это имели ввиду?
Во-вторых, у всей это красоты будет очень длительное время реакции, порядка нескольких минут в очень оптимистичном случае, что сводит всю идею на нет.
В-третьих, на практике реальная надёжность всё равно будет в десятки раз хуже ожидаемой. Запаникуют, отвлекутся, будут ждать команды начальника, испугаются ответственности и т.п. Практика показывает именно это.
А теперь фокус и срыв покровов:
На Луне-25 было пропорциональное управление тягой в зависимости от показаний акселерометра. Что лишний раз свидетельствует в пользу человеческой ошибки или грубых нарушений в плане управления аппаратом и контроля за ходом миссии.
Там был второй контур защиты в виде вычисления набранного импульса и корректирования тяги двигателя в зависимости от динамики изменения скорости по данным инерциальной навигационной системы.
Таким образом, кроме таймера отключения двигателя был второй независимый канал контроля хода исполнения манёвра: от акселерометра, по которому сверялась уставка изменения скорости с измеренной. В случае отказа гипотетического таймера, это подсистема отлично может сформировать команду на аварийное отключение двигателя. Более того, именно так оно и работает в ракетах и разгонных блоках. И всё равно двигатель не был отключен. Но при этом аварийный таймер его отключил, то есть физически отключение работало.
И есть ровно одна ситуация когда при правильной архитектуре могло произойти то, что произошло: если аппарат вышел на нерасчётную орбиту, а вместо пересчёта полётного задания, ему в ручном режиме заблокировали исполнение циклограммы и так же в ручном режиме дали команду вы выдачу импульса "тупо" по времени. В этом случае управляющие воздействия от всего остального кроме аварийного таймера отключения двигателя не исполняются. И такую дичь в Роскомосе уже неоднократно делали и кончалось это очень по-разному.
И я уверен, что именно так оно и было.
Гендиректор «Роскосмоса» Юрий Борисов: основной причиной крушения станции «Луна-25» стал сбой при отключении двигателя