Алан Стерн - За новыми горизонтами. Первый полет к Плутону

Таким образом, восстановление разделили на три этапа. На первом отдавали команду космическому аппарату восстановить нормальную, а не аварийную связь. Это повышало скорость передачи данных в 100 раз, что позволяло успеть с процессом восстановления вовремя. По оценкам команды, только первый шаг должен был занять примерно половину дня для того, чтобы написать код, протестировать его, отослать на «Новые горизонты» и получить подтверждение того, что операция прошла успешно. Тик-так.

Далее операторы должны были отдать аппарату команду переключиться на работу от основного компьютера. Это было необходимо для того, чтобы использовать программу пролета так, как она была написана. До этого в полете никогда не производили переход с резервного на основной компьютер. Поэтому процедура должна была быть разработана и запрограммирована, протестирована на симуляторе, а затем результаты теста нужно было проверить, прежде чем отправлять команды перехода на «Новые горизонты». Наконец, команде предстояло методично восстановить все файлы основной программы пролета и уложиться в его расписание. К тому времени, когда этот план разработали, наступила полночь, и терять время было нельзя: прошло уже более десяти часов от момента потери контакта. Тик-так.

Группа управления полетом — Элис, работая в тесном сотрудничестве с командой системотехников Криса Херсмана, — написала, протестировала и отослала на космический аппарат первую серию команд примерно через 12 часов после восстановления связи, где-то в 3:15 утра 5 июля.

Девять часов спустя, в полдень 5-го, ЦУП получил подтверждение того, что нормальная связь с Землей восстановлена! Но прошли целые сутки, и за это время «Новые горизонты» пролетели более 1,5 млн км по направлению к Плутону. Первый этап восстановления был выполнен, но теперь оставалось всего два дня до того, как должна была быть запущена последовательность команд основной программы пролета. Тик-так.

На следующие несколько дней команда «Новых горизонтов» организовала свою работу и жизнь вокруг девятичасового цикла связи с космическим аппаратом. Ее члены очень мало спали и работали «на адреналине». Они десять лет проработали вместе и сталкивались с проблемами на межпланетном зонде и раньше, но трудностей такого масштаба и при таких высоких ставках у них еще никогда не случалось. Чтобы справиться с ними, требовалось 24 часа находиться в ЦУП, и команда это сделала.

Глен вспоминает:

Команда просто делала то, что нужно было сделать. Я начал искать места, где люди могли бы спать более комфортно, чем на полу кабинетов. По воспоминаниям Элис, «мы нашли раскладушки, одеяла, подушки, а кто-то принес надувной матрас. Спальных принадлежностей не хватало, поэтому мы ими делились и менялись».

Алан:

На это стоило посмотреть. Без единой жалобы люди работали днем и ночью, не меняя одежду, не имея возможности как следует поспать или помыться. Некоторые проработали четыре дня подряд. Кое-кто засыпал прямо на столах, довольствуясь двумя-тремя часами сна в день. Для того чтобы ходить обедать в ресторан, времени не было. Мы заказывали еду и старались накормить команду.

Чтобы удостовериться, что каждый этап восстановительных процедур сработает так, как предполагается, было чрезвычайно важно проверять их на симуляторе NHOPS. Поскольку этот симулятор так достоверно имитирует космический аппарат, тестирование на нем загрузки сценария команд могло быть полезно в работе по поиску ошибок, а также для того, чтобы удостовериться: в отсылаемых на «Новые горизонты» инструкциях нет ошибок.

Как выяснилось, одно из принятых многие годы назад решений оказалось спасительным. Если вы помните, Алан был так озабочен тем, что у команды не было полноценного резервного симулятора, что построили второй. Во время выходных перед 4 июля просто не было достаточно времени, чтобы проверить все загрузки команд, необходимые для того, чтобы восстановить аппарат, на одном симуляторе. Поэтому команда ускорилась вдвое, воспользовавшись вторым NHOPS, чтобы сделать больше тестовых прогонов. Если бы его не было, восстановление работоспособности тянулось бы гораздо дольше и целый ряд уникальных научных наблюдений Плутона канул в Лету.

С использованием процедур, протестированных на NHOPS-1 и NHOPS-2, второй этап, выводящий «Новые горизонты» из безопасного режима и переводящий на основной компьютер, прошел успешно. 6 июля он был подтвержден телеметрией, полученной с космического аппарата.

Далее следовало настроить конфигурацию так, как она была настроена до попытки загрузить сценарий пролета 4 июля, а затем, на последнем этапе, снова загрузить основную программу вместе со всеми десятками связанных с ней файлов поддержки, которые пропали, когда из-за сбоя главный компьютер перезагрузился. Из-за всех этих шагов и проводимых на симуляторах проверок, а также множества собраний комиссии по рассмотрению сбоев, где планировали и подтверждали каждый шаг, 6 июля пришлось работать круглосуточно.

Но каким-то образом к раннему утру 7 июля все восстановительные работы были завершены. Утомленная команда сумела вернуть космический аппарат к работоспособному состоянию и подготовить к пролету. Они завершили все процедуры всего за четыре часа до того времени, когда нужно было запускать основную программу.

Так какие же научные наблюдения были утрачены из-за сбоя 4 июля и яростных восстановительных работ? Спасая ситуацию с «Новыми горизонтами», Элис и ее команда следовали указанию Алана «во что бы то ни стало» спасти основную программу. Поэтому, в конце концов, они пожертвовали всеми наблюдениями, которые должны были состояться в те три дня, когда шло возвращение аппарата в строй, поскольку не было никакой возможности заново их планировать и одновременно выводить АМС из безопасного режима и вовремя подготовить ее к максимальному сближению.

Но команда Элис сумела спасти 63 фотографии, которые сжимались, когда произошел сбой. Они должны были быть сжаты и заархивированы, потому что полноразмерные, необработанные фотографии нужно было удалить, чтобы освободить память для данных, которые предстояло собрать во время пролета. Во время восстановительных операций команда Элис нашла свободное окно в расписании и сумела перенести эту процедуру сжатия на другое время, благодаря чему спасла все снимки.

А что стало со всеми наблюдениями, проведенными во время сближения, которые отправились «в мусорную корзину» во время восстановления работоспособности космического аппарата 4 июля? Алан дал повелительнице планирования пролета Лесли задание сформировать группу для мозгового штурма этой проблемы. Лесли и ее бойцы работали все три дня, пока шло восстановление «Новых горизонтов», чтобы отследить каждое потерянное наблюдение и его влияние на общую научную ценность работы у Плутона. Они обнаружили, что каждое из них повторяется позже в более высоком разрешении или на меньшем расстоянии, что означало, что ни одна из задач не была потеряна, за исключением одного пункта. Это был последний поиск спутников Плутона, который планировали провести 5 и 6 июля, когда «Новые горизонты» были еще достаточно далеко, чтобы фотографировать пространство вокруг планеты. Чувствительность этих поисков была в несколько раз выше, чем у предыдущей серии, которая состоялась всего за несколько дней до сбоя. Когда все фотографии, сделанные для поиска спутников, позднее были изучены научной командой «Новых горизонтов», новых тел обнаружено не было. Это удивило многих ученых, поскольку каждый раз, когда «Хаббл» «всматривался» получше, он находил больше спутников. Обнаружили бы «Новые горизонты» новые объекты в этом последнем, самом тщательном поиске, которым пришлось пожертвовать? Никто не знает, но, может быть, узнает когда-нибудь в будущем, когда к Плутону прилетит новая, орбитальная станция и возобновит поиски.