GAT - Lettera 82 : ASTRONAUTICA NEWS

GAT - Gruppo Astronomico Tradatese
Allegato alla Lettera N°82
ASTRONAUTICA NEWS
A cura di Piermario Ardizio

Il 1999 potrà essere ricordato come l'anno che detiene il record di insuccessi nelle missioni rivolte all'esplorazione dell'ultima difficile frontiera: lo spazio interplanetario. Il programma DISCOVERY (faster, better e, soprattutto... cheaper) si sta rivelando un'autentica catastrofe per l'esplorazione spaziale. Mai come nel 1999 abbiamo assistito a così tanti fallimenti: la Near ha mancato l'inserimento in orbita attorno ad Eros (ci riproverà in febbraio...speriamo in bene), le due sonde marziane (la Mars Climate e la Polar Lander) scompaiono sena lascia traccia. Sono state forse catturate dai marziani? Certo sarebbe una comoda giustificazione, soprattutto per nascondere la vergogna di errori facilmente evitabili. A questi bisogna aggiungere le mancate riprese fotografiche dell'asteroide Braille da parte della Deep Space 1, o il pannello difettoso a bordo della Mars Global Surveyor...Il programma Discovery ci sembra ormai improntato al risparmiare costi quello che costi. In realtà le sue tre parole chiave suonano come note stonate nel contesto di tutti questi fallimenti. Faster: le missioni vengono fatte, ma soprattutto...perse molto più velocemente. Cheaper: saranno anche più economiche, peccato che non.... producono niente (la missione Galileo sarà costata 6 volte rispetto al tetto fissato per le Discovery, ma dal 1995 produce enormi quantità di dati su Giove ed i suoi satelliti, malgrado gli acciacchi causati dai ritardi del lancio, dovuti all'incidente del Challenger). Better: i continui fallimenti ne indicano automaticamente il.....contrario; certo, vi sarebbero sicuramente dei risultati diversi se si lavorasse senza dover risparmiare a tutti i costi. La prima cosa interessante derivata da questi fallimenti è una revisione di tutti i precedenti incidenti, dalla Mars Observer (del 1993) in poi, per verificare se si sono verificate situazioni analoghe nel passato. Sono state emanate anche una serie di raccomandazioni per evitare il ripetersi (ormai sembra una barzelletta) di situazioni simili. Ma procediamo con ordine. La serie di tristi storie inizia alle 8:50 (TU) del 23/09/99 quando, la MCO (Mars Climatic Orbiter) giunta vicino a Marte, iniziava ad orientarsi per assumere un corretto assetto per l'inserzione in orbita. Alle 8:56 terminava la fase di orientamento e si attivavano i sistemi pirotecnici per aprire le valvole e pressurizzare i serbatoi: a quel punto si interrompeva la telemetria, affidando le informazioni sullo stato della sonda ad un semplice tono inviato a Terra. Alle 9:01 i dati Doppler indicavano l'avvenuta accensione del motore che in 16 minuti avrebbe frenato la sonda dalla velocità iniziale di 19.700Km/h fino a 15.700Km/h: la distanza tra la Terra e Marte era di 122 milioni di Km, richiedendo ad un segnale 10minuti e 56secondi per arrivare a destinazione. Alle 9:05, come previsto, si perdeva il contatto radio che avrebbe dovuto riprendere alle 9:26:25: purtroppo stiamo ancora aspettando...... Lo scopo della MCO, lanciata l'11/12/98, era quello di diventare il primo satellite meteorologico interplanetario e nel contempo di fare da relay per i segnali della Polar Lander. A questo punto credo sia opportuno fare un riassunto delle raccomandazioni emanate dalle apposite commissioni di inchiesta. La Mars Climate (MCO), era una sonda capace di aver cura di se stessa, dotata com'era di una discreta autonomia sufficiente a proteggerla nell'ostile ambiente spaziale ma ovviamente insufficiente per salvarla dal fattore umano: purtroppo è stato proprio un catastrofico errore di navigazione la causa primaria della perdita della sonda (la Lockeed Martin usava il sistema di misura inglese, con il pound al posto del Newton!). In breve, nel modello usato per descrivere la traiettoria viene adottata una routine chiamata "small forces" codificata come SM FORCES; questa usa le unità di misura nel formato inglese, ma i dati vengono passati alla routine AMD (Angular Momentum Desaturation) che utilizza le unità di misura del sistema metrico decimale. Le conseguenti discrepanze, dopo 9 mesi di volo, hanno comportato un errore nella traiettoria che ha portato la sonda ad essere 170 Km più bassa del previsto, col risultato che la MCO si è disintegrata nell'atmosfera marziana. Durante il volo di una sonda vengono normalmente eseguite manovre per rimuovere il momento angolare indotto sui sistemi giroscopici (essi hanno come una sorta di memoria che se non viene eliminata interferisce con le manovre di correzione di assetto e traiettoria). Durante il volo di MCO si era notato una frequenza da 10 a 14 volte superiore al normale di queste operazioni, ma nessuno diede importanza alla cosa. Aggiungiamo che, se la causa principale della perdita è dovuta al non aver usato le appropriate unità di misura nella routine "small forces", vi è tuttavia un lungo elenco di concause. Eccone alcune:

Non accorgersi degli improvvisi sbalzi di velocità di MCO.
Uso di un team di navigazione non addestrato per MCO.
Scarsa comunicazione tra progettisti e personale operativo.
Correzione di manovra n°5 non eseguita.
Inadeguate verifiche del Software di Terra.

Raccomandazioni:

Attenta verifica delle unità di misura usate nel software.
Specifiche tecniche chiare e loro attenta verifica.
Verifica dei modelli numerici usati.
Controlli incrociati sui dati usando diversi modelli numerici.
Istruire opportunamente i vari team operativi.
AUMENTARE il personale operativo inserendo figure già ESPERTE.
Controlli incrociati in tutte le fasi critiche della missione.

La beffa finale arrivava il 3 dicembre, quando anche la Polar Lander scompariva senza lasciare nessuna traccia: dalle tre sonde che dovevano atterrare sul pianeta rosso, dalla Terra si udiva un solo grande silenzio. Si dice, che....per RISPARMIARE, non siano stati messi i riscaldatori ai sistemi pirotecnici, responsabili dello sgancio della sonda e dei 2 probe dal modulo di crociera che li aveva portati fin lì: non ci resta che aspettare i risultati della commissione di inchiesta (magra consolazione!!!). Nel frattempo l'ESA ha annunciato che a bordo della Mars Express (lancio nel 2003) voleranno alcuni strumenti della Climate Orbiter. Nel contempo un sondaggio telefonico condotto a Dicembre dalla CNN che chiedeva se la NASA doveva continuare a inviare sonde verso Marte, vedeva, malgrado le due recenti perdite, uno schiacciante coro di sì (89%). Cambiando argomento, l' anno che ha preceduto il 2000 non ha certo brillato per l'elevato numero di missioni Shuttle, bensì per l'elevato numero di problemi riscontrati. Durante il lancio del Columbia (23 Luglio), guidato da Eileen Collins (la prima donna al comando di uno Shuttle), con a bordo il più potente telescopio per raggi X (Chandra), si allentava un bullone all'interno di uno dei 3 SSME, che cadendo, danneggiava un condotto causando una perdita di idrogeno (circa 2Kg al secondo). L'orbiter si trovava così su un'orbita più bassa del previsto, non avendo sufficiente carburante per raggiungere la quota prevista. Come se non bastasse, 5 secondi dopo il decollo, un cattivo cablaggio generava un cortocircuito che spegneva i computer di controllo dei motori, facendo così intervenire quelli di riserva: c'e' mancato davvero poco che lo Shuttle dovesse compiere un atterraggio di emergenza in Africa! Così per i cattivi cablaggi elettrici (riscontrati anche sugli altri orbiter) l'intera flotta Shuttle è rimasta a Terra per 4 mesi. Risultato: solo sul Discovery sono stati riscontrati ben 57 punti a rischio! Non si tratta a questo punto di mettere in discussione il lavoro svolto dai tecnici della flotta Shuttle, già oltre le loro effettive possibilità visti i continui tagli al personale, ma di rivedere questa paranoica politica di contenimento dei costi che è ormai diventata un risparmiare costi quello che costi (ma nel caso di un fallimento dello Shuttle il costo sarebbe molto salato, sia per la perdita di vite umane che per l'aspetto politico e/o scientifico). Dice Goldin (di cui qualcuno chiede le dimissioni): "Non ci sono dubbi che dobbiamo rimediare ai fallimenti di quest'anno...", senza specificare tuttavia quali azioni intende compiere per rendere possibile tale svolta, ma comunque, soffermandosi poi sui pesanti tagli ai bilanci che il congresso continua ad operare (certo gli ultimi episodi non aiuteranno a migliorare le cose). Un altro commento autorevole è quello del direttore della National Space Society che dice: " Il faster, better & cheaper ha dimostrato i suoi limiti, dopo la perdita delle sonde marziane e lo Shuttle rimasto a Terra per 4 mesi: è tempo di fermarsi a riflettere, per cercare di capire quale sia il nuovo modo di affacciarsi allo spazio" - Buon anno.

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