Πώς χάθηκε σχεδόν η αποστολή της NASA στον Πλούτωνα
Το απόγευμα του Σαββάτου της 4ης Ιουλίου 2015, ο αρχηγός της αποστολής New Horizons Pluto της NASA, Άλαν Στερν, βρισκόταν στο γραφείο του κοντά στο Κέντρο Ελέγχου Αποστολής του έργου, όταν χτύπησε το κινητό του. Γνώριζε τις διακοπές της Ημέρας της Ανεξαρτησίας, αλλά ήταν πολύ πιο συγκεντρωμένος στο γεγονός ότι η ημερομηνία ήταν «ο Πλούτωνας μείον 10 ημέρες». Το New Horizons, η αποστολή του διαστημικού σκάφους που ήταν το επίκεντρο της καριέρας του για 14 χρόνια, ήταν τώρα μόλις 10 ημέρες από τη στοχευμένη συνάντησή του με τον πιο μακρινό πλανήτη που έχει εξερευνηθεί ποτέ.
Βυθισμένος στη δουλειά εκείνο το απόγευμα, ο Άλαν ήταν απασχολημένος με την προετοιμασία για την πτήση. Είχε συνηθίσει να λειτουργεί με λίγο ύπνο κατά τη διάρκεια αυτής της τελικής φάσης προσέγγισης της αποστολής, αλλά εκείνη την ημέρα είχε σηκωθεί στη μέση της νύχτας και είχε πάει στο Κέντρο Επιχειρήσεων Αποστολών (MOC) για να ανεβάσει το κρίσιμο, τεράστιο σετ με οδηγίες υπολογιστή για να καθοδηγήσει το διαστημόπλοιο στην επερχόμενη κοντινή του πτήση. Αυτό το «φορτίο εντολών» αντιπροσώπευε σχεδόν μια δεκαετία δουλειάς και εκείνο το πρωί είχε σταλεί με ραδιοφωνική μετάδοση με ταχύτητα φωτός για να φτάσει στους Νέους Ορίζοντες και στη συνέχεια στην προσέγγισή του στον Πλούτωνα.
Ρίχνοντας μια ματιά στο τηλέφωνό του που χτυπούσε, ο Άλαν είδε με έκπληξη ότι ο Γκλεν Φούντειν, ο μακροχρόνιος διευθυντής του έργου των New Horizons, που τον καλούσε. Ένιωθε ένα ρίγος γιατί ήξερε ότι ο Γκλεν έπαιρνε άδεια για τις διακοπές, στο κοντινό του σπίτι, πριν από την τελική, ολική ένταση της επερχόμενης πτήσης. Γιατί να καλούσε ο Γκλεν τώρα;
Ο Άλαν σήκωσε το τηλέφωνο. «Γκλεν, τι συμβαίνει;» «Έχουμε χάσει την επαφή με το διαστημόπλοιο». Ο Άλαν απάντησε:«Θα σε συναντήσω στο MOC. τα λέμε σε πέντε λεπτά». Ο Άλαν έκλεισε το τηλέφωνό του και κάθισε στο γραφείο του για λίγα δευτερόλεπτα αποσβολωμένος, κουνώντας το κεφάλι του με δυσπιστία. Η ακούσια απώλεια επαφής με τη Γη δεν πρέπει ποτέ να συμβεί σε κανένα διαστημόπλοιο. Δεν είχε ξανασυμβεί στο New Horizons κατά τη διάρκεια ολόκληρης της πτήσης εννέα ετών από τη Γη στον Πλούτωνα. Πώς θα μπορούσε να συμβαίνει αυτό τώρα, μόλις 10 ημέρες μακριά από τον Πλούτωνα;
Κατά τη διάρκεια των εννέα μακρών ετών ταξιδιού προς τον ένατο πλανήτη, η ραδιοζεύξη με τους New Horizons ήταν η γραμμή σωτηρίας που επέτρεψε στην ομάδα του να έρθει σε επαφή και να ελέγξει το σκάφος και να λάβει την κατάσταση του διαστημικού σκάφους και τα δεδομένα από τις παρατηρήσεις του. Καθώς το New Horizons συνέχιζε να πηγαίνει μακρύτερα στις εξωτερικές περιοχές του ηλιακού συστήματος, οι χρονικές καθυστερήσεις για την επικοινωνία με αυτό αυξάνονταν και η σύνδεση είχε επιμηκυνθεί σε αυτό που ήταν τώρα ένα εννιάωρο μετ' επιστροφής ταξίδι για ραδιοσήματα, που ταξίδευαν με την ταχύτητα του φωτός.
Για να μείνουμε σε επαφή, οι New Horizons εξαρτώνται, όπως και όλα τα διαστημικά σκάφη μεγάλων αποστάσεων, από ένα σε μεγάλο βαθμό άγνωστο και αφανές θαύμα πλανητικής εξερεύνησης:το Deep Space Network της NASA. Αυτό το τρίο από γιγάντια συγκροτήματα ραδιο-πιάτων στο Goldstone της Καλιφόρνια. Μαδρίτη, Ισπανία; και η Καμπέρα της Αυστραλίας, παραχωρούν απρόσκοπτα τα καθήκοντα επικοινωνίας μεταξύ τους καθώς η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της κάθε 24 ώρες. Οι τρεις σταθμοί είναι διασκορπισμένοι σε όλο τον κόσμο, έτσι ώστε ανεξάρτητα από το πού βρίσκεται ένα αντικείμενο στο βαθύ διάστημα, ανά πάσα στιγμή τουλάχιστον ένα από τα συγκροτήματα κεραίας μπορεί να δείχνει προς την κατεύθυνσή του.
Αλλά τώρα… το DSN είχε χάσει την επαφή με ένα από τα πιο πολύτιμα περιουσιακά τους στοιχεία, το New Horizons.
Εάν επρόκειτο για ένα τροχιακό ή ένα ρόβερ με ασφάλεια σε μια εξωγήινη επιφάνεια, η ομάδα θα μπορούσε να αφιερώσει χρόνο για να αναλύσει το πρόβλημα, να κάνει συστάσεις, να δοκιμάσει διαφορετικούς τρόπους δράσης. Αλλά το New Horizons ήταν μια αποστολή που πέτυχε. Το διαστημόπλοιο έτρεχε προς τον Πλούτωνα με πάνω από 750.000 μίλια την ημέρα — περισσότερα από 31.000 μίλια την ώρα. Επιστροφή στην κατάσταση λειτουργίας ή όχι, θα πετούσε δίπλα στον πλανήτη στις 14 Ιουλίου, για να μην επιστρέψει ποτέ. Δεν σταματούσε τους New Horizons καθώς έλυσαν το πρόβλημα. Υπήρχε μόνο μία ευκαιρία για την απόκτηση των αγαθών στον Πλούτωνα—το New Horizons δεν είχε κανένα εφεδρικό, ούτε δεύτερη ευκαιρία, ούτε τρόπο να καθυστερήσει το ραντεβού του με τον Πλούτωνα.
Νωρίτερα εκείνο το απόγευμα της 4ης Ιουλίου, η Alice Bowman, η ψύχραιμη και εξαιρετικά ικανή 14χρονη βετεράνος Διευθυντής Επιχειρήσεων Αποστολών (εξ ου και το παρατσούκλι της:«MOM») ήταν στο MOC με μια χούφτα άλλο προσωπικό επιχειρήσεων της αποστολής, περιμένοντας να δει την έκθεση επιστρέψτε από το New Horizons, υποδεικνύοντας ότι είχε λάβει και αποθηκεύσει το βασικό φορτίο. Αυτό ήταν το μακρύ σενάριο εντολών που θα ακολουθούσε το New Horizons για να εκτελέσει τις πολλές εκατοντάδες επιστημονικές του παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια των εννέα ημερών γύρω από την πλησιέστερη προσέγγιση και πτήση. Με την κατάλληλη ονομασία, αυτό το εξαντλητικά δοκιμασμένο σενάριο εντολών θα εκτελούσε κυριολεκτικά τον πυρήνα της αποστολής και η πιστή μετάδοση και εκτέλεσή του θα κατευθύνει τους New Horizons σε κάθε ανατροπή, κάθε ανάθεση μνήμης υπολογιστή, κάθε επικοινωνία με τη Γη, κάθε λήψη κάμερας κ.λπ. .
Περίπου στη 1 μ.μ., και ακριβώς στην ώρα τους, τα πρώτα σήματα άρχισαν να επιστρέφουν επιβεβαιώνοντας τη λήψη του σεναρίου εντολών. Αλίκη:
Όλα πήγαιναν καλά μέχρι που φτάσαμε στη 1:55 το μεσημέρι. Ξαφνικά, χάσαμε κάθε επικοινωνία με το διαστημόπλοιο. Νεκρική σιωπή. Τίποτα. Χάσαμε την επικοινωνία. Και δεν επέστρεψε.
Εννέα στις δέκα φορές, όταν χάνουμε σήμα, είναι πρόβλημα με τον επίγειο σταθμό:Κάτι δεν έχει διαμορφωθεί ή οτιδήποτε άλλο. Επειδή αυτή η μεταφόρτωση ήταν τόσο σημαντική, είχαμε τους μηχανικούς λειτουργιών δικτύου μας στο διαδίκτυο. Τους ονομάζουμε ΟΧΙ:Αυτό είναι το ακρωνύμιό τους. Είχαμε επίσης τους Πλούτωνα Άσσους μας—οι οποίοι είναι οι ελεγκτές εκεί στο κέντρο λειτουργιών μας. Έτσι, είχαμε τους άσους του Πλούτωνα να ζητήσουν από τους NOPE στον επίγειο σταθμό στην Αυστραλία να ελέγξουν τη διαμόρφωση του συστήματός τους. Όλοι αυτοί οι έλεγχοι επέστρεψαν ότι όλα ήταν ονομαστικά με το σύστημα γείωσης.
Αυτό σήμαινε ότι το πρόβλημα δεν ήταν εδώ στη Γη - όχι στο Μέριλαντ όπου συγκεντρώθηκαν η Άλις και η ομάδα των Πλούτωνα Άσσων της, ούτε στην Αυστραλία όπου τα NOPE ήταν στο σταθμό της Καμπέρας του Deep Space Network και λάμβαναν το σήμα από τους New Horizons. Η απώλεια σήματος οφειλόταν σε πρόβλημα με το ίδιο το διαστημόπλοιο.
Η απώλεια των επικοινωνιών είναι κάτι τόσο κακό όσο μπορεί να βιώσει μια ομάδα ελέγχου αποστολής—σημαίνει ότι η σύνδεση με τη Γη έχει σπάσει. Αλλά αυτό δεν είναι το χειρότερο. Θα μπορούσε να σημαίνει ότι το διαστημόπλοιο είχε υποστεί μια καταστροφική αποτυχία. Η Αλίκη ένιωσε έναν κυματισμό άγνωστου φόβου:
Γνωρίζετε αυτό το συναίσθημα στο λάκκο του στομάχου σας όταν συμβαίνει κάτι και δεν μπορείτε να πιστέψετε ότι συμβαίνει; Είχαμε περάσει εννιάμισι χρόνια σε αυτό το ταξίδι και δεν μπορούσα να το πιστέψω - δεν είχαμε χάσει ποτέ την επικοινωνία. Επιτρέπετε στον εαυτό σας αυτά τα 5, 10 δευτερόλεπτα να αισθανθείτε αυτόν τον φόβο και τη δυσπιστία, αλλά μετά άρχισαν να εμφανίζονται όλα όσα προπονηθήκαμε.
Το New Horizons βρισκόταν ακόμα εκατομμύρια μίλια από τον Πλούτωνα και τυχόν κινδύνους που αποτελούσε. Οι πιθανότητες να χτυπήσει οτιδήποτε εκεί στο διαπλανητικό διάστημα ήταν παράλογα χαμηλές. Ωστόσο, όλοι στην ομάδα είχαν τον παροδικό εφιάλτη:Θα μπορούσαμε να είχαμε χτυπήσει κάτι;
Επειδή η ομάδα είχε τηλεμετρία από το διαστημικό σκάφος πριν σιωπήσει, ο Chris Hersman (ο οποίος ηγήθηκε της ομάδας μηχανικών του διαστημικού σκάφους) και οι μηχανικοί του, που έφτασαν ήδη, είχαν κάποιες ενδείξεις για να δουλέψουν. Κάτι βασικό που ανακάλυψαν πολύ γρήγορα ήταν ότι λίγο πριν σταματήσει το σήμα του διαστημικού σκάφους, ο κύριος υπολογιστής έκανε δύο πράγματα ταυτόχρονα, και τα δύο ήταν υπολογιστικά απαιτητικά. Μία από αυτές τις εργασίες ήταν η συμπίεση 63 εικόνων του Πλούτωνα που είχαν ληφθεί προηγουμένως, προκειμένου να ελευθερωθεί χώρος στη μνήμη για την απεικόνιση κοντινής πτήσης που θα ξεκινήσει σύντομα. Ταυτόχρονα, ο υπολογιστής λάμβανε επίσης το φορτίο πυρήνα από τη Γη και το αποθήκευε στη μνήμη του. Θα μπορούσε ο υπολογιστής να έχει υπερφορτωθεί από αυτόν τον έντονο συνδυασμό υπολογιστικών εργασιών και ως αποτέλεσμα να έχει επανεκκινηθεί;
Αυτή ήταν η θεωρία του Brian Bauer. Ο Μπράιαν ήταν τότε ο μηχανικός του συστήματος αυτονομίας της αποστολής, ο οποίος είχε κωδικοποιήσει τη διαδικασία ανάκτησης που θα ακολουθούσε αυτόματα το διαστημόπλοιο σε αυτήν ακριβώς την κατάσταση. Ο Μπράιαν είπε στην Αλίκη:"Αν αυτό συνέβη, τότε το διαστημόπλοιο θα επανεκκινήσει χρησιμοποιώντας τον εφεδρικό υπολογιστή και σε 60 με 90 λεπτά από τώρα θα λάβουμε ένα ραδιοφωνικό σήμα με το New Horizons να λειτουργεί στον εφεδρικό υπολογιστή."
Υπάρχει μια φράση από τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο που περιγράφει τον πόλεμο ως «μήνες πλήξης που διαστέλλονται από στιγμές τρόμου». Το ίδιο ισχύει και για τις μεγάλες αποστολές διαστημικών σκαφών. Και ήταν μια μακρά και ειλικρινά τρομακτική ώρα καθώς περίμεναν το αναμενόμενο σήμα να επιστρέψουν από τους New Horizons. Οι μηχανικοί, οι Άσσοι, μαζί με την Άλις, τον Γκλεν και τον Άλαν περίμεναν εκείνα τα πολλά λεπτά, κάνοντας σχέδια έκτακτης ανάγκης σε περίπτωση που η υπόθεση του Μπράιαν ήταν εσφαλμένη. Αλλά σίγουρα, μετά από 90 λεπτά, έφτασε ένα σήμα από το New Horizons που υποδηλώνει ότι είχε μεταβεί στον εφεδρικό υπολογιστή.
Η επικοινωνία είχε αποκατασταθεί, και μαζί με αυτό, εξατμίστηκε ο φόβος μιας καταστροφικής απώλειας του διαστημικού σκάφους. Αλλά η κρίση δεν είχε τελειώσει. είχε μόλις εισέλθει σε μια νέα φάση.
Το MOC και τα γύρω του γραφεία γέμισαν γρήγορα με μηχανικούς, περισσότερα μέλη της ομάδας ελέγχου πτήσης και άλλους στο έργο που είχαν διακόψει το Σαββατοκύριακο των διακοπών τους για να έρθουν και να βοηθήσουν. Ο κόσμος έφτανε με σορτς και σαγιονάρες, με ρούχα για πικνίκ, έχοντας ρίξει τα πάντα για να πάει στο MOC.
Καθώς επέστρεφε περισσότερη τηλεμετρία από το πουλί, έμαθαν ότι όλα τα αρχεία εντολών για το flyby που είχαν μεταφορτωθεί στον κύριο υπολογιστή είχαν διαγραφεί όταν το διαστημόπλοιο επανεκκινούσε στον εφεδρικό υπολογιστή. Αυτό σήμαινε ότι η ακολουθία Core flyby που στάλθηκε εκείνο το πρωί θα έπρεπε να επαναφορτωθεί. Αλλά χειρότερα, πολλά υποστηρικτικά αρχεία που χρειάζονταν για την εκτέλεση της σειράς Core, μερικά από τα οποία είχαν φορτωθεί ήδη από τον Δεκέμβριο, θα πρέπει επίσης να σταλούν ξανά. Η Αλίκη θυμάται:«Δεν είχαμε συνέλθει ποτέ πριν από αυτό το είδος ανωμαλίας. Το ερώτημα ήταν, θα μπορούσαμε να το κάνουμε εγκαίρως για να ξεκινήσουμε την ακολουθία πτήσης, που είχε προγραμματιστεί να ξεκινήσει στις 7 Ιουλίου;»
Αυτό σήμαινε ότι η ομάδα είχε μόλις τρεις ημέρες για να συνδυάσει ξανά τον Humpty Dumpty, από 3 δισεκατομμύρια μίλια μακριά. Αν δεν μπορούσαν, τότε κάθε μέρα που περνούσε θα έχαναν δεκάδες μοναδικές, κοντινές παρατηρήσεις του συστήματος του Πλούτωνα που αποτελούσαν μέρος των εξαιρετικά κατασκευασμένων σχεδίων φόρτωσης Core. Η ομάδα της αποστολής βρέθηκε ξαφνικά σε έναν αγώνα τριών ημερών για να σώσει όλα όσα είχαν περάσει χρόνια σχεδιάζοντας και μήνες ανεβάζοντας.
Η διαδικασία New Horizons για να επανέλθει σε τροχιά μετά από οποιαδήποτε ανωμαλία του διαστημικού σκάφους διαμορφώνεται γύρω από μια σειρά επίσημων συναντήσεων που ονομάζονται ARBs ή Επιτροπές Αναθεώρησης Ανωμαλιών. Λίγο μετά τις 4 μ.μ., μόλις 45 λεπτά μετά την εκ νέου επαφή του διαστημικού σκάφους, το πρώτο ARB της ανωμαλίας της 4ης Ιουλίου συγκλήθηκε στην αίθουσα συνεδριάσεων δίπλα στο MOC.
Σε εκείνη την εναρκτήρια συνάντηση ARB, τα μέλη της ομάδας έπρεπε να αξιολογήσουν τι είχε συμβεί, πώς να αποκαταστήσουν το σχέδιο πτήσης και πώς να βεβαιωθούν ότι δεν θα έκαναν τυχαία τίποτα κατά τη διάρκεια της ανάκτησης που θα προκαλούσε άλλο πρόβλημα στο διαστημόπλοιο. Το εύρος του πόσο είχαν καθυστερήσει από την επανεκκίνηση στον εφεδρικό υπολογιστή ήταν εντυπωσιακό. Γρήγορα υπολογίστηκε ότι θα έπρεπε να εκτελέσουν το ισοδύναμο πολλών εβδομάδων εργασίας σε μόλις τρεις ημέρες για να ξεκινήσουν έγκαιρα την ακολουθία Flyby Core στις 7 Ιουλίου. Και όλα θα έπρεπε να γίνουν άψογα.
Αυτό που το έκανε ακόμη χειρότερο, ήταν ότι κάθε κίνηση έπρεπε να γίνει με τηλεχειριστήριο με εννέα ώρες μετ' επιστροφής χρόνο ραδιοεπικοινωνίας μεταξύ του ελέγχου της αποστολής και του διαστημικού σκάφους. Τα μαθήματα επιστήμης διδάσκουν πώς η ταχύτητα του φωτός είναι απίστευτα γρήγορη, πώς ένα σήμα που κινείται με αυτή την ταχύτητα μπορεί να ταξιδέψει σε όλο τον κόσμο σε ένα όγδοο του δευτερολέπτου ή στο φεγγάρι και πίσω - ένα ταξίδι μισού εκατομμυρίου μιλίων - σε μόλις δύο και ένα μισό δευτερόλεπτο. Αλλά για την ομάδα των New Horizons που προσπαθεί να επαναφέρει το διαστημικό σκάφος της σε τροχιά καθώς πλησίαζε στον Πλούτωνα, η μεγάλη απόσταση μεταξύ της Γης και των New Horizons έκανε την ταχύτητα του φωτός να φαίνεται τρομακτικά αργή.
Όσοι συγκεντρώνονταν για το ARB γνώριζαν ότι με όλη την προσοχή του Τύπου, ο κόσμος σύντομα θα συνειδητοποιούσε ότι το New Horizons είχε σκοντάψει πάνω του στα πρόθυρα της πτήσης του. Σε μόλις 10 ημέρες, το διαστημικό σκάφος θα διέσχιζε το σύστημα του Πλούτωνα—τίποτα δεν θα μπορούσε να σταματήσει αυτή την ουράνια μηχανική—αλλά το αν θα συγκέντρωνε τα δεδομένα που είχε ταξιδέψει σχεδόν μια δεκαετία για να συλλέξει, ήταν κάτι άλλο.
Ο Άλαν και ο Γκλεν άνοιξαν τη συνάντηση, λέγοντας στο ARB ότι δεν υπήρχε καλύτερη ομάδα διαστημικού σκάφους που είχαν γνωρίσει ποτέ από τους New Horizons, και ότι αν κάποια ομάδα μπορούσε να κάνει αυτή την ανάκαμψη, ήταν η ομάδα σε αυτό το δωμάτιο. Στη συνέχεια, η Αλίκη πήρε τον λόγο και άρχισε να σχεδιάζει πώς θα πραγματοποιούσαν την ανάκτηση.
Η Αλίκη ρώτησε αμέσως τον Άλαν σχετικά με τις επιστημονικές παρατηρήσεις που χάθηκαν εκείνη την ημέρα και τις επόμενες τρεις ημέρες πριν ξεκινούσε η ακολουθία στενής πτήσης στις 7 Ιουλίου. Ήθελε να μάθει, από τον αρχηγό της αποστολής, εάν η ομάδα της θα έπρεπε επίσης να προσπαθήσει να ανακτήσει αυτές παρατηρήσεις, εκτός από την αναδιαμόρφωση του διαστημικού σκάφους και τη φόρτωση όλων των αρχείων και των εντολών μέχρι το πουλί για την κοντινή πτήση. Άλαν:
Δεν ζήτησα καμία συζήτηση για αυτό από τα άλλα μέλη της επιστημονικής ομάδας στην αίθουσα. Δεν άφησα καν τον τσάρο μου, τον Leslie, να ζυγίσει. Ήξερα ότι η ομάδα της Alice χρειαζόταν ξεκάθαρη σκηνοθεσία, χωρίς ασάφεια, και ότι έπρεπε να επικεντρωθεί στην αποθήκευση του κύριου γεγονότος, αντί στο προκαταρκτικές παρατηρήσεις χάναμε με το διαστημόπλοιο σε αδράνεια λόγω της επανεκκίνησης. Είπα στην Αλίκη ότι οτιδήποτε πέρα από το να μας επαναφέρει σε τροχιά για να ξεκινήσει η ίδια η κοντινή πτήση, έγκαιρα, θα αποσπούσε την προσοχή."
Με αυτό, η Αλίκη είχε τις εντολές της για πορεία. Η μόνη της δουλειά τώρα ήταν να σώσει την ακολουθία Core flyby. όλα τα άλλα ήταν αναλώσιμα. Θα μπορούσε όμως να γίνει εγκαίρως;
Η Αλίκη και η ομάδα της επινόησαν γρήγορα αλλά μεθοδικά ένα σχέδιο αποκατάστασης. Τις επόμενες τρεις ημέρες, έπρεπε να σχεδιάσουν και να δημιουργήσουν όλες τις διαδικασίες εντολών για να επαναφέρουν το διαστημόπλοιο στον κύριο υπολογιστή του, στη συνέχεια να στείλουν ξανά όλα τα χαμένα αρχεία εντολών και υποστήριξης για το φορτίο πυρήνα και θα έπρεπε να τα δοκιμάσουν όλα. στο NHOPS (New Horizons Operations Simulator) πριν αναληφθούν οποιεσδήποτε ενέργειες, για να διασφαλιστεί ότι κάθε βήμα θα λειτουργούσε με την πρώτη προσπάθεια—δεν υπήρχε περιθώριο για επαναλήψεις. Γνώριζαν πότε χρειαζόταν να εμπλακεί η ακολουθία Flyby Core, που θα ήταν το μεσημέρι της 7ης Ιουλίου. Έτσι, η ομάδα της Alice πήρε τον συνολικό διαθέσιμο χρόνο μέχρι τότε και τον χώρισε σε εννέα ώρες φωτός μετ' επιστροφής - τον χρόνο που θα έκανε να στείλει κάθε σύνολο διαδικασιών για να τρέξει στο διαστημόπλοιο και να λάβει επιβεβαίωση ότι είχε εκτελεστεί με επιτυχία. Μετρώντας όλα τα άλλα που έπρεπε να γίνουν στο έδαφος, διαπίστωσαν ότι υπήρχε χρόνος μόνο για τρεις από αυτούς τους κύκλους επικοινωνίας προτού το Βασικό φορτίο θα χρειαστεί να εμπλακεί το μεσημέρι της 7ης Ιουλίου.
Έτσι, η ανάκτηση θα χωριστεί σε τρία στάδια. Πρώτον, η ομάδα θα διέταζε το διαστημικό σκάφος να αποκαταστήσει τις κανονικές και όχι έκτακτες επικοινωνίες. Αυτό θα αύξανε τους ρυθμούς bit επικοινωνίας κατά 100, καθιστώντας δυνατή την έγκαιρη εκτέλεση της υπόλοιπης ανάκτησης. Μόνο αυτό το πρώτο βήμα, υπολόγισαν, θα χρειαζόταν περίπου μισή μέρα για να κωδικοποιήσει, να δοκιμάσει, να στείλει στο New Horizons και να λάβει επιβεβαίωση ότι είχε επιτυχία. Τικ, τακ.
Στη συνέχεια, η ομάδα θα δώσει εντολή στο διαστημόπλοιο να επανεκκινήσει στον κύριο υπολογιστή του. Αυτό χρειαζόταν για να χρησιμοποιηθεί η εντολή flyby ως κωδικοποιημένη. Δεν είχε γίνει ποτέ επανεκκίνηση από το αντίγραφο ασφαλείας στον κύριο υπολογιστή κατά τη διάρκεια της πτήσης. Έπρεπε λοιπόν να σχεδιαστεί και να κωδικοποιηθεί μια διαδικασία για αυτό, και να δοκιμαστεί στο NHOPS και τα αποτελέσματα των δοκιμών έπρεπε στη συνέχεια να ελεγχθούν πριν αυτή η διαδικασία μπορούσε να σταλεί στο New Horizons. Τέλος, η ομάδα θα έπρεπε να επαναφέρει μεθοδικά όλα τα αρχεία Core flyby και να ενεργοποιήσει τη γραμμή χρόνου flyby. Ήταν σχεδόν μεσάνυχτα όταν σχεδιάστηκε αυτό το σχέδιο και δεν υπήρχε χρόνος να αφιερωθεί:Το ρολόι είχε ήδη πέσει πάνω από 10 ώρες από την απώλεια επαφής εκείνο το απόγευμα. Τικ, τακ.
Η ομάδα επιχειρήσεων της αποστολής της Alice, σε στενή συνεργασία με την ομάδα συστημάτων διαστημικών σκαφών του Chris Hersman, έγραψε, δοκίμασε και στη συνέχεια έστειλε το πρώτο σύνολο εντολών περίπου 12 ώρες αφότου είχαν αποκαταστήσει την επικοινωνία του διαστημικού σκάφους, περίπου στις 3:15 π.μ. στις 5 Ιουλίου.
Εννέα ώρες αργότερα, το μεσημέρι της πέμπτης, το MOC έλαβε επιβεβαίωση ότι οι κανονικές επικοινωνίες είχαν αποκατασταθεί! Όμως είχε περάσει μια μέρα και το New Horizons είχε σαρώσει σχεδόν άλλα εκατομμύρια μίλια προς το πεπρωμένο του στον Πλούτωνα. Το βήμα 1 ανάκτησης ολοκληρώθηκε, αλλά τώρα απομένουν μόνο δύο ημέρες έως ότου χρειάστηκε να εμπλακεί η ακολουθία Core flyby. Τικ, τακ.
Η ομάδα των New Horizons οργάνωσε τη δουλειά και τη ζωή τους για τις επόμενες μέρες γύρω από τους εννιάωρους κύκλους επικοινωνίας προς το διαστημόπλοιο και πίσω. Έτρεχαν με πολύ λίγο ύπνο και πολλή αδρεναλίνη. Είχαν εργαστεί μαζί για πάνω από μια δεκαετία και είχαν αντιμετωπίσει προβλήματα στο διαστημικό σκάφος στο παρελθόν, αλλά δεν είχε παρουσιαστεί ποτέ πρόβλημα αυτού του βεληνεκούς ή με τόσο μεγάλα διακυβεύματα. Απαιτούσε 24ωρη ύπαρξη στον έλεγχο της αποστολής και η ομάδα το πέτυχε.
Ο Γκλεν θυμάται, «Η ομάδα έκανε αυτό που έπρεπε να κάνει. Άρχισα να ψάχνω για μέρη για να κοιμηθούν οι άνθρωποι, προσπαθώντας να βρω κάτι πιο άνετο από το πάτωμα των γραφείων τους». Και η Αλίκη θυμάται:«Βρήκαμε κούνιες, κουβέρτες και μαξιλάρια, και κάποιος έφερε ένα στρώμα αέρα. Δεν ήταν αρκετά, οπότε μοιραζόμασταν». Άλαν:
Έπρεπε να το δεις. Χωρίς ούτε ένα παράπονο, οι άνθρωποι δούλευαν μέρα και νύχτα - χωρίς να αλλάζουν ρούχα ή μέρη για να κοιμούνται σωστά ή να κάνουν ντους, σε ορισμένες περιπτώσεις για τέσσερις συνεχόμενες ημέρες. Κάποιοι κοιμόντουσαν στα θρανία. Μερικοί ζούσαν μόνο με δύο ή τρεις ώρες catnaps την ημέρα. Δεν υπήρχε χρόνος για γεύματα στο εστιατόριο. Φέραμε κόσμο μόνο για να βρούμε φαγητό σε πακέτο και να κρατήσουμε την ομάδα ενήμερη.
Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι αυτό και κάθε βήμα της ανάκτησης θα λειτουργούσε όπως είχε προβλεφθεί, ήταν απαραίτητο κάθε μία από τις διαδικασίες ανάκτησης να δοκιμαστεί στο NHOPS. Επειδή το NHOPS προσομοίωσε τόσο πιστά το διαστημικό σκάφος, η δοκιμή φόρτωσης εντολών σε αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την επίλυση σφαλμάτων και την πιστοποίηση ότι οι οδηγίες που θα αποστέλλονταν στο ίδιο το New Horizons θα ήταν χωρίς σφάλματα.
Όπως αποδείχθηκε, μια απόφαση που ελήφθη χρόνια νωρίτερα αποδείχθηκε σωτήρια κατά τη διάρκεια της ανάκαμψης. Ο Άλαν είχε ανησυχήσει τόσο πολύ που η ομάδα δεν είχε ένα πλήρες αντίγραφο ασφαλείας για το NHOPS, που κατασκευάστηκε ένα δεύτερο. Λοιπόν, κατά τη διάρκεια του Σαββατοκύριακου της 4ης Ιουλίου, απλώς δεν υπήρχε αρκετός χρόνος για να δοκιμαστούν όλα τα νέα φορτία εντολών που απαιτούνται για την ανάκτηση χρησιμοποιώντας μόνο ένα NHOPS. Έτσι διπλασιάστηκαν, χρησιμοποιώντας αυτό το δεύτερο NHOPS για να χωρέσουν σε περισσότερες δοκιμαστικές διαδρομές. Αν δεν υπήρχε το NHOPS-2, η ανάκαμψη θα χρειαζόταν περισσότερες μέρες και ολόκληρα τμήματα της μοναδικής επιστήμης του Πλούτωνα θα είχαν χαθεί για πάντα.
Χρησιμοποιώντας διαδικασίες που δοκιμάστηκαν σε NHOPS-1 και NHOPS-2, το μεσαίο βήμα για την απομάκρυνση του New Horizons από την ασφαλή λειτουργία και την επαναφορά του στον κύριο υπολογιστή πτήσης πέτυχε και επιβεβαιώθηκε με τηλεμετρία που εστάλη από το διαστημόπλοιο στις 6 Ιουλίου.
Στη συνέχεια, το διαστημικό σκάφος έπρεπε να διαμορφωθεί ακριβώς όπως ήταν πριν από την απόπειρα φόρτωσης του σεναρίου flyby στις 4 Ιουλίου, και στη συνέχεια, ως τελευταίο βήμα, το βασικό φορτίο έπρεπε να σταλεί ξανά και μαζί του όλο το δεκάδες συσχετισμένα αρχεία υποστήριξης που είχαν χαθεί όταν η ανωμαλία έκανε επανεκκίνηση του κύριου υπολογιστή. Αυτά τα βήματα και όλες οι δοκιμές NHOPS για αυτούς, συμπεριλαμβανομένων πολλών συνεδριάσεων της Επιτροπής Αναθεώρησης Ανωμαλιών για τον σχεδιασμό και την πιστοποίηση κάθε βήματος, χρειάστηκαν 24ωρη εργασία στο έκτο.
Αλλά με κάποιο τρόπο, μέχρι αργά το πρωί στις 7 Ιουλίου, όλες οι εργασίες αποκατάστασης είχαν ολοκληρωθεί. Εξαντλημένη, η ομάδα είχε καταφέρει να επαναφέρει το διαστημικό σκάφος σε τροχιά και έτοιμο να πάει για πτήση. Το είχαν ολοκληρώσει με μόλις τέσσερις ώρες για να χρειαστεί να εμπλακεί το βασικό φορτίο.
Ποια επιστήμη χάθηκε λόγω της ανωμαλίας της 4ης Ιουλίου και των εργασιών ανάκαμψης; Σώζοντας την ημέρα για τους New Horizons, η Alice και η ομάδα της ακολούθησαν την οδηγία του Alan να κάνουν «ό,τι χρειάζεται» για να σώσουν το Core flyby. Έτσι, στο τέλος σκουπιδόντουσαν όλες τις παρατηρήσεις που θα είχαν γίνει κατά τη διάρκεια των τριών ημερών της ανάκαμψης της ανωμαλίας, γιατί απλά δεν υπήρχε τρόπος να τις ξανασχεδιάσουν και επίσης να βγάλουν το διαστημόπλοιο εκτός ασφαλούς λειτουργίας και έτοιμο να ξεκινήσει το κλείσιμο. πετάξτε εγκαίρως.
Αλλά η ομάδα της Alice κατάφερε να σώσει τις 63 εικόνες που ήταν σε διαδικασία συμπίεσης όταν συνέβη η ανωμαλία. Αυτές οι εικόνες έπρεπε να συμπιεστούν για να χωρέσουν στην αποθήκευση, επειδή οι μεγαλύτερες, ακατέργαστες εικόνες έπρεπε να διαγραφούν για να ανοίξει περισσότερος χώρος μνήμης για δεδομένα flyby. Κατά τη διάρκεια των εργασιών ανάκτησης, η ομάδα της Alice εντόπισε ένα ανοιχτό παράθυρο στο χρονοδιάγραμμα των λειτουργιών του διαστημικού σκάφους και κατάφερε να επαναπρογραμματίσει αυτή τη συμπίεση, σώζοντας κάθε μία από αυτές τις πολύτιμες 63 εικόνες.
Τι γίνεται με όλες τις παρατηρήσεις προσέγγισης που χάθηκαν κατά τη διάρκεια της ανάκτησης του διαστημικού σκάφους το Σαββατοκύριακο στις 4 Ιουλίου; Ο Άλαν ανέθεσε στον τσάρο σχεδιασμού flyby Leslie Young να σχηματίσει μια ομάδα τίγρεων για να αναλύσει ακριβώς αυτό. Η Leslie και τα στρατεύματά της εργάστηκαν κατά τη διάρκεια των τριών ημερών της ανάκτησης του διαστημικού σκάφους για να εξετάσουν κάθε χαμένη παρατήρηση και τον αντίκτυπό της στη συνολική επιστημονική επιστροφή στον Πλούτωνα. Διαπίστωσαν ότι το καθένα είχε μια μεταγενέστερη παρατήρηση που ήταν σε υψηλότερη ανάλυση ή πιο κοντινή απόσταση, που σημαίνει ότι κανένας στόχος δεν είχε χαθεί—εκτός από μία περίπτωση. Αυτή ήταν η τελική δορυφορική έρευνα γύρω από τον Πλούτωνα που είχε προγραμματιστεί να πραγματοποιηθεί στις 5 και 6 Ιουλίου, όταν το New Horizons ήταν ακόμα αρκετά μακριά για να καλύψει τον χώρο γύρω από τον Πλούτωνα με εικόνες. Αυτή η ακολουθία θα έψαχνε με πολλές φορές την ευαισθησία της προηγούμενης αναζήτησης που έγινε λίγες μέρες πριν συμβεί η ανωμαλία. Όταν αργότερα όλες οι εικόνες δορυφορικής αναζήτησης εξετάστηκαν προσεκτικά από την επιστημονική ομάδα των New Horizons, δεν βρέθηκαν νέοι δορυφόροι. Αυτό εξέπληξε πολλούς στην επιστημονική ομάδα, καθώς κάθε φορά που το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble έψαχνε περισσότερο, είχε βρει περισσότερα φεγγάρια. Θα είχε ανακαλύψει το New Horizons δορυφόρους σε αυτή την άχρηστη, τελική, καλύτερη αναζήτηση; Κανείς δεν ξέρει, ή θα το μάθει, ίσως, μέχρι να φτάσει κάποια μελλοντική αποστολή τροχιακού Πλούτωνα, για να ψάξει ξανά.
Ο Άλαν Στερν είναι ο κύριος ερευνητής της αποστολής New Horizons, που ηγείται της εξερεύνησης της NASA για το σύστημα του Πλούτωνα και τη ζώνη Kuiper. Πλανητικός επιστήμονας, στέλεχος διαστημικού προγράμματος, σύμβουλος αεροδιαστημικής και συγγραφέας, έχει συμμετάσχει σε περισσότερες από δώδεκα επιστημονικές διαστημικές αποστολές.
Ο David Grinspoon είναι αστροβιολόγος, βραβευμένος επιστήμονας επικοινωνίας και βραβευμένος συγγραφέας. Τα προηγούμενα βιβλία του περιλαμβάνουν Η Γη σε Ανθρώπινα Χέρια, και η γραφή του εμφανίστηκε στο The New York Times, Slate, Scientific American, και άλλοι.
Απόσπασμα από Chasing New Horizons:Inside the Epic First Mission to Pluto από τους Alan Stern και David Grinspoon. Δημοσιεύτηκε από την Picador, 1 Μαΐου 2018. Πνευματικά δικαιώματα © 2018 από τους Alan Stern και David Grinspoon. Με την επιφύλαξη παντός δικαιώματος.
