Утром 18 февраля 2021 года марсоход Mars 2020 выполнит около 27 000 операций и расчетов, войдет атмосферу атмосферу Марса и приземлится в кратере Джезеро. Хотя это будет первый раз, когда колеса 1050-килограммового вездехода столкнутся с поверхностью Красной планеты, сеть процессоров и датчиков ровера уже будет иметь много отработанных смоделированных посадок в кратере Джезеро.
«Мы впервые приземлились в кратере Джезеро 23 января», - говорит Хизер Боттом, инженер системы миссии Mars 2020 в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, штат Калифорния. «Еще раз, ровер приземлится на Марсе через два дня».
Боттом руководил тестами System Test 1, ST1 - первой возможностью протестировать основные компоненты миссии Mars 2020. В течение двух недель января Боттом и 71 другой инженер и техник, назначенные для миссии Mars 2020, заняли чистую комнату High Bay 1 в JPL, где они протестировали программное обеспечение. и электрические системы, установленные на палубе капсулы, степень спуска через атмосферу и сам марсоход.
«ST1 был огромной проблемой», - признается Боттом. «Это был наш первый шанс проверить программное обеспечение, которое мы будем использовать в 2020 году, на оборудовании, идущем на Марс, и убедиться, что оно работает так, как задумано».
Программное обеспечение Mars 2020 было в значительной степени основано на программном обеспечении Spirit Rover, Opportunity, а также на ровере Curiosity, который исследует кратер Гейла с 2012 года. Однако в 2020 году будет другая миссия, другой марсоход, другой набор научных инструментов и другое место на Марсе. Его программное обеспечение должно быть правильно подготовлено.
Работа над программным обеспечением ровера началась в 2013 году. Оно было написано, сохранено, проанализировано и протестировано на настольных ПК и ноутбуках. Затем программное обеспечение было установлено на тестовые компоненты, которые были подключены к компьютерам, датчикам и другим электронным компонентам, имитирующим оборудование ровера, который будет запущено в 2020 году.
«Виртуальные рабочие станции и тестовые компоненты являются важной частью всего процесса», - говорит Боттом. «Однако десятки тысяч отдельных элементов, формирующих электронику миссии, не будут работать или реагировать точно так же, как тестовые элементы. Проверка программного обеспечения на реальном оборудовании, которое будет доставляться на Марс, позволяет нам убедиться в том, что мы хорошо подготовили все процессы ».
За день до старта ST1 в чистом помещении High Bay 1 было полно инженеров и техников, занимающихся сборкой, испытаниями и испытанием оборудования миссии. На следующий день, 16 января, в комнате было невероятно тихо. Большинство сотрудников заменили двух техников, которые следят за проверенным оборудованием. Были добавлены жгуты электропроводки для подачи данных и питания на зонд, тепловой экран, скорость падения и корпус ровера, которые все еще должны быть сложены вместе. Связь между Землей и зондом осуществлялась посредством радиопередач, как это будет происходить во время настоящей миссии.
ST1 начался с команд для запуска электрических компонентов и настройки температуры, мощности и телекоммуникационных систем. Хотя все элементы ровера находились в чистой комнате, Боттом и его команда заставили всех подумать, что они были на вершине 58-метровой ракеты Atlas 541 на мысе Канаверал 17 июля 2020 года, и они ждут старта.
Затем исследователи сосредоточились на следующей части полета, прежде чем испытать последовательность приземления. После его завершения весь тест был повторен с самого начала.
После успешного старта исследователи прыгнули на 40 дней вперед и смоделировали фазу полета в межпланетном пространстве. Как программное и аппаратное обеспечение будет взаимодействовать друг с другом путем внесения навигационных поправок и маневров, корректирующих траекторию полета? Как они будут взаимодействовать друг с другом, если смоделированные маневры выполняются неправильно? Инженеры искали ответы на эти вопросы на экранах своих компьютеров в центре контроля испытаний за пределами чистой комнаты.
«Чистое помещение и оборудование миссии были хорошо видны из контрольного центра управления через окно», - говорит Боттом. «Ничего не двигалось, но под внешним корпусом компьютеры обменивались задачами, радиосистемы отправляли и принимали передачи, топливные клапаны открывались и закрывались, подсистемы запускались и выключались, а электрические сигналы отправлялись на несуществующие пиротехнические устройства. Там много чего происходило".
30 января команда миссии Mars 2020 может завершить свою книгу процедурами тестирования ST1 объемом более 1000 страниц. Дважды проходили посадку на Марс, четыре раза запускали с Земли, маневрировали в дальнем космосе, провели несколько маневров по траектории полета и даже проверяли некоторые необычные ситуации, которые могут возникнуть во время полета. Первый тест программного и аппаратного обеспечения прошел отлично.
Источник: НАСА