Алан Стерн - За новыми горизонтами. Первый полет к Плутону

Одновременно с разработкой последовательностей команд пролета Плутона сотрудники проекта также внимательно изучали все, что может пойти не так во время встречи с Плутоном, и искали пути, с помощью которых они или космический аппарат смогут отреагировать на любую ситуацию и исправить ее. К такому способу разработки процедур в случае отказа оборудования или возникновения неисправностей прибегают во всех космических экспедициях, и он особенно важен для тех полетов, в которых есть только одна попытка выполнить цель миссии, как при пролете Плутона.

Большая часть усилий по подготовке решений потенциальных проблем легла на плечи главного инженера-системотехника Криса Херсмана. Человек чрезвычайно наблюдательный, известный своим вниманием к деталям и в подробностях знающий обо всем, связанном с аппаратом, Херсман составил план на каждый из 264 возможных отказов космического аппарата, наземных систем, а также других проблем, которые могли возникнуть. Эта обширная работа, на выполнение и претворение в жизнь которой потребовалось три года, касалась каждой стороны проекта. Херсман пошел гораздо дальше, изучив не только то, что может случиться с космическим аппаратом, но и то, что может случиться с командой или с самим центром управления полетом. Так, например, была запланирована подготовка заместителей для всех ключевых людей экспедиции на тот случай, если кто-то не сможет выполнять свои обязанности во время пролета из-за проблем со здоровьем, автомобильных аварий или по семейным обстоятельствам. Также Крис убедился, что разработаны, прошли независимую проверку и введены в повседневную практику подробные инструкции для операторов полета о том, как действовать в случае десятков различных отказов приборов космического аппарата, слишком сложных для того, чтобы автономная система управления «Новыми горизонтами» справилась с ними самостоятельно. Крис даже позаботился, чтобы в случае пожара или атаки террористов (в конце концов, в 2015 г. «Новые горизонты» будут лакомой целью) у проекта был полнофункциональный и прошедший все проверки второй ЦУП в другом конце кампуса Лаборатории прикладной физики. Каждый из 264 резервных планов Херсмана проверили инженеры проекта, которые также искали в них слабые места, а затем передали для одобрения Глену и Алану. Все это обсуждалось в течение двух десятков доскональных, многочасовых собраний, проходивших в период с 2011 до 2014 г.

Еще один этап подготовки к пролету начался с разработки плана логистики «наземной игры», где в конце концов должны были участвовать примерно 200 человек. Им в следующие несколько месяцев предстояло работать очень слаженно. Марк Холдридж, его заместитель Энди Кэллоуэй, Глен Фонтейн, заместитель Глена Питер Бидини и помощница Алана Синди Конрад взяли на себя громадную работу по созданию этого плана. Они начали с составления списка того, где именно каждый из 200 человек должен находиться, какие совещания он должен посетить, и все это было расписано на каждый день с января по июль 2015 г.

Был составлен и список всех поездок в Лабораторию прикладной физики для каждого участника пролетных операций, который не проживал в Мэриленде, и даже расписание сменной работы, чтобы определить периоды, когда каждый отдельно взятый член команды, возможно, будет страдать от недостатка сна, поскольку из-за режимов бортовой деятельности космического аппарата работать на Земле приходилось в достаточно странное время суток. Также в планирование входила оценка всех кабинетов и конференц-залов в Лаборатории прикладной физики и резервирование необходимых помещений для примерно 130 членов команды, которые приезжали в APL. Синди Конрад и ее ассистентка Райана Тедфорд планировали, кому и какие именно понадобятся бейджи для прохода в лабораторию, а также какие еще вещи будут нужны приезжим во время пребывания в Лаборатории. Они даже позаботились о наличии людей, которые смогут сбегать за едой, когда у членов команды не будет достаточно времени, чтобы сходить пообедать, и прикинули, кто из сотрудников APL живет слишком далеко и кому придется перебраться в гостиницы неподалеку, чтобы быть доступными в любое время в течение нескольких недель вокруг даты максимального сближения.

С приближением встречи с Плутоном сотрудники проекта составили планы провести репетиции и тренировки стольких аспектов пролета, сколько им позволяло время, средства и индивидуальное расписание каждого члена команды.

Главной частью этой деятельности была разработка репетиций в полете, когда в космический аппарат загружали настоящую последовательность действий во время пролета Плутона и отдавали команду выполнить ее полностью. Эти репетиции пролета происходили далеко от Земли, в пустом межпланетном пространстве, при этом «Новые горизонты» проходили через всю последовательность, чтобы убедиться: то, что сработало на симуляторе NHOPS, будет так же хорошо работать и на самом аппарате во время реального пролета.

Первая из репетиций пролета состоялась в июле 2012 г. Это был двухдневный «стресс-тест» самых сложных операций в период максимального сближения. Вторая репетиция прошла в июле 2013 г. Она была полноценным, сложным, девятидневным тестом всей основной последовательности максимального сближения. В репетиции даже участвовала наземная команда «Новых горизонтов», а также научная и инженерная команды в полном составе. Они выходили в те же рабочие смены, выполняли ту же самую работу, собирали те же совещания о состоянии космического аппарата и принятии решений и даже докладывали о результатах NASA, как будут это делать во время реального пролета два года спустя, в 2015 г. Вдобавок были задействованы и все удаленные части пролетной команды, такие как станции слежения Сети дальней космической связи. После каждой из репетиций команда «Новых горизонтов» проводила ее детальный разбор, чтобы найти и исправить даже самые крошечные нестыковки в том, что происходило на «Новых горизонтах» в космосе или здесь, на Земле.

Также еще одним способом подготовки к пролету были наземные прогоны, которые называли Проверками готовности к эксплуатации (Operational Readiness Tests, ORT). Они представляли собой тщательно разработанные тренировки, во время которых на симуляторе проводилась имитация какой-либо части проекта в течение нескольких часов или дней, причем она могла проводиться как в штатном режиме, так и проверять процедуры при различных отказах системы. Одна только навигационная команда провела где-то десяток подобных многодневных тренировочных прогонов, которые возглавлял Марк Холдридж. У каждой тренировки была своя цель, а после нее проводилась оценка членов команды, их действий и программных инструментов. Результатом каждой навигационной проверки готовности к эксплуатации был официальный список усовершенствований в действиях команды, процессах или программном обеспечении, которые следовало воплотить в жизнь к следующей тренировке. Другие симуляции для подготовки к пролету включали как отработку сценариев неполадок при управлении полетом и работе приборов, которые назывались «упражнениями зеленой карты», так и отработку критически важных операций Сети дальней космической связи во время пролета, и тренировки научной команды по обнаружению тусклых спутников и колец на смоделированных изображениях, имитирующих то, что будет получено во время сближения с Плутоном. В целом за 2012–2014 гг. в проекте было разработано и выполнено более 40 таких симуляций, которые затем тщательно анализировались, чтобы найти нестыковки, которые нужно исправить, процедуры, которые можно улучшить, или новые способы подготовки.