Алан Стерн - За новыми горизонтами. Первый полет к Плутону

Но почему же произошел сбой 4 июля? Не должна ли была команда ожидать, что существует комбинация действий, которая ведет к перегрузке главного компьютера, и проверить это?

Последовательность действий, запущенных на главном компьютере «Новых горизонтов» 4 июля, тщательно проверялась. Но, как выяснилось, наложение операций друг на друга, из-за которого компьютер оказался перегружен, произошло только из-за случайного совпадения в расписании, по которому Сеть дальней космической связи передавала основную программу одновременно с процедурой сжатия. Если бы программа была передана на несколько часов раньше или позже, компьютеру не надо было бы сохранять ее, одновременно выполняя ресурсозатратный процесс сжатия предыдущих фотографий Плутона. Но должна ли была команда понимать, что эти операции могут перекрыть друг друга, и отдельно проверить такую возможность? Оглядываясь назад, должна была. Но когда шло активное тестирование последовательности операций пролета в 2013 г., расписание Сети дальней космической связи на 2015 г. еще не было установлено, и возможность совпадения времени загрузки основной программы и сжатия изображений казалась очень маленькой. Алан:

Оглядываясь назад, я не сомневаюсь в том, что мы должны были определить возможность такого плохого стечения событий и проверить его вероятность, если не в 2013 г., до того, как было установлено расписание Сети дальней космической связи для передачи основной программы, то в 2015 г., когда время уже было назначено. Ответственность за этот недосмотр целиком лежит на нас, и именно он и вызвал наши «фейерверки» 4 июля. Но меня поражает, что была только одна-единственная деталь, которую мы пропустили среди буквально десятка тысяч операций при сближении с Плутоном, и именно она едва не испортила весь пролет. Все эти годы планирования, тестов, имитаций, вопросов «а что, если..?» действительно принесли свои плоды, поскольку нам удалось создать план, «пуленепробиваемый» во всех других отношениях.

Среди многих забот, которые охватили Лабораторию прикладной физики в преддверии приближающегося пролета, предстояло принять одно ключевое решение. Как мы уже упоминали, чтобы выполнить цели пролета, космический аппарат должен был прибыть в точку максимального сближения с Плутоном в четкий промежуток времени: ±9 минут (540 с) от расчетного. Только тогда становились возможными все маневры наведения, которые позволяли автоматической межпланетной станции правильно нацелить на Плутон и его спутники камеры и спектрометры.

Выполнение этой задачи во многом зависело от тщательной оптической навигации и включения ракетных двигателей, которые космический аппарат использовал, чтобы приблизиться к времени максимального сближения. Но математический анализ показал, что только этого может быть недостаточно для того, чтобы гарантировать прибытие в критически важные ± 540 с. Поэтому разработчики космического аппарата в Лаборатории прикладной физики также добавили кое-какое программное обеспечение для того, чтобы исправлять ошибки в расчете времени, когда включать двигатель станет уже слишком поздно. Оно называлось «поправка узнавания времени» и фактически регулировало бортовые часы на «Новых горизонтах», заставляя космический аппарат считать при выполнении основной программы, что времени сейчас немного больше или меньше, чем на самом деле. В конечном результате все запланированные пролетные операции проводились раньше или позже на срок до 540 секунд, чтобы достичь соответствия с окончательным, запланированным временем прибытия. Этот процесс был много раз протестирован на наземных симуляторах с использованием NHOPS. Но во время пролета Юпитера в 2007 г. он не понадобился, так что по-прежнему так и не был задействован непосредственно на борту «Новых горизонтов».

С приближением космического аппарата к Плутону команда оптической навигации каждый день использовала новые фотографии, чтобы определить, насколько реальное положение дел расходится с расписанием максимального сближения, а затем рассчитывала поправку узнавания времени, необходимую, чтобы исправить это расхождение. Параллельно с этим Лесли Янг и ее команда по планированию встречи с Плутоном использовали замысловатое программное обеспечение, чтобы создать «отчет о научных последствиях», в котором каждое научное наблюдение при максимальном сближении имитировалось для заново рассчитанной ошибки в расписании, если предположить, что она не будет исправлена. При этом можно было сделать вывод, будет ли наблюдение успешным или нет.

Примечательно, что после того, как было произведено последнее включение двигателя и «Новые горизонты» вышли на траекторию максимального сближения, предсказываемые погрешности определения времени стали поразительно невелики — менее двух минут — и вполне укладывались в девятиминутную максимально допустимую ошибку. Доклады Лесли о научных последствиях показывали, что ни одно из наблюдений не сорвется при текущем расхождении, хотя некоторые измерения можно было бы улучшить, если их отцентрировать, то есть если команда проведет коррекцию поправки узнавания времени.

Теперь, когда до пролета оставалось всего несколько дней, пришло время решить, насколько большую поправку времени передать на «Новые горизонты». Собрание по принятию решения было организовано так, что после всех споров, после того, как продемонстрировали все навигационные расчеты и показали результаты всех отчетов о последствиях, после того, как все в команде задали свои наболевшие вопросы и уточнили все «а что, если..?», Марк Холдридж, который курировал этот процесс, обошел комнату по кругу, опрашивая каждого технического руководителя, дает ли он добро на поправку времени или нет. Этот опрос начался с инженеров-системотехников и операторов управления полетом, затем — навигаторы, ученые проекта и, наконец, менеджер программы Глен Фонтейн. Как научный руководитель и ответственный за принятие окончательного решения Алан был последним, и его решение не подлежало обсуждению. Алан:

Марк обошел комнату, и все давали добро. Я был очень удивлен. Мы и так отлично вписывались в девятиминутное временно́е окно, в котором и должны были оказаться, и, хотя доклад Лесли показывал, что некоторые наблюдения можно было улучшить благодаря этой поправке, ни одно из них не проваливалось бы полностью. Я знал, что наша команда хочет добиться такого высочайшего уровня, который только возможен при каждом наблюдении, но, с моей точки зрения, мы и так уже прямиком двигались к табелю с отличными отметками. Более того, поправка узнавания времени не была протестирована на космическом аппарате. Я был удивлен, что никто не спросил: «Нет ли риска все испортить, если поправка узнавания времени не сработает так, как мы планируем? Стоит ли этого крошечный выигрыш в результате, которого мы можем достигнуть?» Опрос обошел всех вплоть до Глена Фонтейна, который как менеджер проекта находился в иерархии принятия решений сразу после меня, и он тоже дал добро. Я не мог в это поверить! После всего, через что мы прошли, когда весь проект был «на грани смерти» несколько дней назад, когда мы просмотрели какую-то мелочь и отправили аппарат в безопасный режим во время выходных 4 июля! Я недоумевал из-за того, что все — даже Глен! — хотят сделать это и что никто даже не подумал о том, что лучшее может быть врагом хорошего.