@ 2016.05.01 , 11:00
49

我们终于知道日本那颗卫星是怎么丢的了

前情提要:日本人玩脱:2.5亿美元打了太空水漂

日本宇航局放纵“瞳”这颗搜寻黑洞的昂贵卫星在太空中失去控制地旋转一个月之后,终于知道为何它会失去对瞳的控制。当然,这也意味着该机构永远别想让这颗卫星回来了。

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JAXA于4月28日宣布它已试过所有办法将瞳拉回地球,但最后它只好让这颗价值2.73亿美元的卫星(原先这颗卫星还被它称作是揭开宇宙神秘面纱的关键)慢慢地在宇宙中飘走。虽然该机构再也拿不回瞳,但它总算知道为何这颗备受期待的卫星会在发射出去之后出现这么大的问题。

瞳遇到的问题并不像人们之前猜测的那样,是撞上了某个碎片或者瞳的推进器出现了故障。相反,问题的源头在于一系列系统问题(包括软件和人为错误)。更糟糕的是,这颗卫星两边安装的太阳能电池板均脱离了它们的底座(这也解释了为何瞳出现问题之后人们会在它周围看到某些碎片)。最致命的问题是瞳的主要能源供应不上。

瞳在出现问题之前,刚刚进入太空一个多月。刚开始,人们看到它的附近出现了碎片。接着,JAXA试图联系它的时候回应的只有一片可怕的寂静,直到JAXA的研究人员们发现这颗卫星开始疯狂地旋转。即便到那时候,该机构都认为瞳能够重新找到方法承担起它作为黑洞监控卫星的使命。

等到瞳重新出现并给JAXA发送了某些简短奇怪的信息之后,研究人员们依旧怀抱着期待,希望它遇到的不过是个小问题。

现在,JAXA不仅放弃了取回这颗卫星的希望,还怀疑它是不是真的曾经从这颗残废的卫星上收到过某些消息。研究人员们仔细调查之后发现了某些奇怪的事情,他们收到的消息似乎来自略微不同的频率。该机构还曾认为瞳发回来的受损信息非常没有意义,但现在看来真正的原因可能是“信息”根本就不是瞳发的。它们有可能是日本研究人员截获的某段无线电干扰。

既然JAXA已经放弃了回收卫星的希望,它打算专注于解决带来故障的问题,这样下次JAXA发射的卫星就不会再飘走,孤零零地在宇宙中旋转。

本文译自 Gizmodo,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 49+1

  1. 忙忙碌碌
    @2 years ago
    3128609

    嘿嘿

    [6] XX [11] 回复 [0]
  2. 流风似水流年
    @2 years ago
    3128613

    民间打捞队的致富之路

    [106] XX [8] 回复 [0]
  3. 恶心的二当家
    @2 years ago
    3128614

    为什么插一张海洋氧含量丢失的图

    [187] XX [4] 回复 [0]
  4. aitianci
    @2 years ago
    3128616

    @恶心的二当家: 图片与正文无关,仅供参考。

    [20] XX [1] 回复 [0]
  5. 。。。。
    @2 years ago
    3128619

    这次水印有点硬。。。

  6. 逗比
    @2 years ago
    3128628

    @恶心的二当家: @aitianci: 其实是为了打码

    [17] XX [0] 回复 [0]
  7. 屁屁疼
    @2 years ago
    3128629

    日本人,说丢就丢

    [26] XX [2] 回复 [0]
  8. 3128633

    听起来真是一群天真烂漫的霓虹人啊

    [17] XX [3] 回复 [0]
  9. 3128638

    所以,原因就是太阳能电池块用的胶水太少粘不牢?

    [20] XX [4] 回复 [0]
  10. 哈佛教授
    @2 years ago
    3128639

    @流风似水流年: 你有本事你捞,捞上来的全算你的。

    [32] XX [2] 回复 [0]
  11. 发咯额的
    @2 years ago
    3128640

    标题党,全文都是丢失过程,没有任何丢失原因

    [73] XX [4] 回复 [0]
  12. 阿了个乐
    @2 years ago
    3128649

    可能是太阳能电板的水口设计到卡榫位置并且没处理好水口造成卡榫不牢固,最终导致太阳能电板脱落

  13. 3128655

    @发咯额的: 被译的这篇主要玩一下泛泛感叹揶揄,写作意旨之故。丢失的原因已经公布了,主要是程序猿的锅。
    这东西的控制程序没经过认真的适航检验,存在重大BUG,会把姿态调整引擎的喷气方向搞反了。于是乎,当卫星出现小麻烦时,星载计算机程序控制引擎工作,想降低过火的星体转速,导致提高转速更加过火,离心力太大,被期待又被狂吹的X射线望远镜就被自然法则判决,以碎片形态在宇宙中无限期轻舞飞扬。

    [67] XX [2] 回复 [0]
  14. IIIIIIIIIIII
    @2 years ago
    3128656

    所以到底是因为什么原因啊?。。。。

  15. 火锅大将军
    @2 years ago
    3128662

    @IIIIIIIIIIII: 近日,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)正式宣布,无法恢复对 X 射线卫星 ” 瞳 ” 的操控,事故原因经初步调查源自底层软件错误。卫星的控制系统在发现飞行姿态失控时,采取了错误的调整,推进器点火时朝向了错误的反方向,导致自身旋转更加严重,最终彻底失控。
    今年 2 月 17 日,被日本寄予厚望的 X 射线天文卫星 ” 瞳 ” 成功发射升空,但仅仅一个月后,” 瞳 ” 与地面的通信出现严重故障,经地面光学望远镜测控发现其运行轨迹出现多块太空碎片。4 月 28 日,JAXA 在最新的新闻发布会上宣布,最新数据表明,至少从卫星主体分离出了 10 块碎片,其中包括两块太阳能电池板。
    ” 瞳 ” 的悲剧始于导航系统的装置之一—— ” 星体定位跟踪器 “。卫星升空后几周后,在经过 ” 南大西洋地磁异常区 ” 的南非东海岸上空时,该装置受地球辐射带变化的影响,导致了一个小故障,最终逐渐累积产生了无法挽回的后果。
    在失控前,” 瞳 ” 的科学装置曾短暂投入使用,其搭载的高分辨率分光仪记录了英仙座星系团的星际气体运动。此前,该装置的两个前身均因任务失败而未能投入使用。

  16. 胖子
    @2 years ago
    3128664

    @fsel: 我看到科学美国人上说是:But those gyroscopes were reporting, erroneously, that the spacecraft was rotating at a rate of about 20 degrees each hour. 所以说是陀螺仪挂了,然后卫星动量轮全速反向旋转。具体我还没看,之后在朋友圈里看到说是:卫星在动量轮的驱动下就开始旋转了。然后卫星自己进入安全模式。并启动推进系统希望让太阳能帆板对准太阳,结果传感器没找到太阳,卫星姿态却姿态越来越差。之后地面控制作死,继续使用推进系统调整姿态。然后似乎就散了……反正做硬X射线的博士们估计都*了狗的感觉吧,祝他们早点转行。

    [29] XX [1] 回复 [0]
  17. 3128669

    转自Dijkstra在VPRO Television 2000年的采访
    Joel Aron,曾负责监督阿波罗11的控制软件(40000行代码),曾告诉他,软件开发周期内,发现了一个在接近月球的时候会把重力计算成斥力的bug。。。
    让人背脊发凉的是,这个错误仅仅在发射五天之前,很偶然发现的。。。

    [60] XX [0] 回复 [0]
  18. 3128673

    我怀疑,阿波罗11的这个错误,和这次日本卫星的bug是同一个有限长浮点数溢出的问题。

  19. 3128678

    我只知道瞳hitomi是一名以超巨乳闻名的女优。。

    [13] XX [12] 回复 [0]
  20. 胖子
    @2 years ago
    3128696

    先给个链接JAXA4月15日的报告,都是很简单的英语:http://global.jaxa.jp/projects/sat/astro_h/files/topics_***.pdf
    里面提到,Astro-H上有两个设备IRU(inertial reference unit)和STT(star tracker),本来IRU的误差都是可以被STT修正(converge)掉。但是3月26日的时候STT的数据没有正常的被uploaded,这里报告里用的还是possibly,于是IRU的bias就增加了,在比较之后似乎只用了IRU的attitude…于是乎。话说这其实才是第一步,估计后面其他错误的处置才直接导致了无可挽回的结果吧。
    ***处用2016年04月15日代替…(没有年月日几个字…恩。哪里来的QQ号嘛…

  21. 幕后煮屎者
    @2 years ago
    3128698

    霓虹人的工程取名都是很中二很好听的,舰船取的是古代小国名。我们的的探测器最喜欢的名字是嫦娥,其它的也还好,但是神舟、长征这种火箭名字真是不忍直视。我觉得航天工程是人类最中二的现代大工程了,一群人为了星辰大海砸梦想、砸青春、砸钱砸生命,最后为了传回的几个数字欣喜若狂。而且关键是这个追求中二的过程中却意外地解决了好多实际的问题…

    [30] XX [29] 回复 [0]
  22. 3128702

    @胖子: 这就是BUG,既然都执行安全模式了,为什么还要同时去对准什么太阳,一个麻烦不保守化解决,还想踩着这个麻烦的状态滑板进行另一个需要正确状态为基础的姿态变换任务,说不算BUG的话,苍天会死。

  23. 3128715

    更警惕地思考,其实这和飞机的尾旋一个道理,自动循环维持甚至趋向加剧的错误状态在发生,就应该彻底解出它才干别的事,如果飞行员硬要基于错误状态来做参考,解出机会不是绝对没有,但连续变化着的错误状态不是一个状态,是不断轮番躲避正确应对措施的相异错误群,使措施产生错果,成功概率极低,飞机一如既往尾旋着摔下去,买了块地。

  24. 游客
    @2 years ago
    3128719

    程序猿不切个腹嘛?

    [24] XX [2] 回复 [0]
  25. sssssssss
    @2 years ago
    3128759

    细思恐极

  26. 3128763

    搜寻黑洞,那没了就没了,反正也就是个自娱自乐的玩意儿,没了再搞个又能养活一批人呢

  27. 帝王蟹
    @2 years ago
    3128782

    两亿多的水漂……

  28. 3128786

    等数据写论文的就曰了狗了~求职的时候写xxx项目本来负责那一块妥妥的,结果新老板一看说/蛤?就是那个没出啥成果数据也没搞成多少就黄了的项目嘛?

  29. 地方三地方
    @2 years ago
    3128788

    基本每一个部分都搞错了。至少证明了,多亏日本的工匠精神,这次没把水装到燃料箱里。

    [13] XX [2] 回复 [0]
  30. 衣鱼
    @2 years ago
    3128797

    因为这是瞳神啊

  31. 3128799

    瞳的航路经过拉丁美洲东岸时途经南大西洋异常区,在此地磁微弱,范维伦带下凹,意味更多的外空间高能粒子浓度侵入。电子软错误发生率升高。
    先是追星仪发生软错误,瞳发现了错误,于是无效化依靠追星仪反馈控制的姿态控制方法,第一重失效保护机制启用。转为依靠一组回转仪反馈控制的姿态控制方法,但是回转仪反馈的数据也错了,本来没有旋转的情况下回转仪告诉控制系统现在正经历20度每小时的旋转,于是反力轮开始运行去提供反作用力去抵消这样"不存在的旋转",回转仪于是回报了控制更高的旋转速度,反力轮就运转的更快拼命去抵消”更高的不存在的相反的旋转“,一个正反馈出现了。大家可以想像segway,人站在上面之所以能够平衡是因为它认出了即将倾倒的方向并不断提供反向的动量去保持平衡,如果一旦它知道的方向是与真实倾倒的方向相反会如何呢?它会把人用力甩向地面。。。用控制工程师的话说,仅仅是一句”极点在右平面“。。。。。。

    [13] XX [0] 回复 [0]
  32. 3128801

    正反馈持续到了控制系统认出了反力轮旋转速度达到了最高,第二重可能阻碍失效的保护机制启用,一个磁力扭矩棒开始通电用于提供相反的扭矩,但是本来它的设计仅仅为了提供momentum dumping,而只测试了正常工作的情况,在这种疯狂转速下,它的位置早已歪斜,所以可想而知它提供的扭矩并不能与反力轮的扭矩相抵消,于是反力轮毫无障碍继续旋转,加速航天器疯转。控制系统看到了第一种momentum dumping方法失效,于是启用了第二种,喷推进剂,也可看作第三重失误机制启用。这时候,决定性的错误发生了,软件指令写错了,喷了相反的方向!于是反力轮和推进器两个狼狈为奸加速旋转直至巨大的离心力使瞳完全解体。

    [13] XX [1] 回复 [0]
  33. 3128810

    追星仪的故障并不是决定性的,日本工程师已经认出了这个问题,里面的电子仪器都是辐射加强过的,只是今年地球磁场不太合理数据变化太大了,至于知道数字仪器错误而使用连续时间的反馈控制估计他们也预料到了这样事情的发生。。。
    辐射撞击导致软错误的实验,大家可以在家重现,把烟感传感器里的辐射源(一般是镅241)拆出,用手机镜头对着它,你会看到许多白色小光点出现,那就是alpha粒子撞击到的位置。广州曾有野生的技术宅用这个方法发现了核泄露。也有很多比较狡猾的工程师,会故意把假期放到太阳黑子活跃的时期以避开故障维修。

    [14] XX [0] 回复 [0]
  34. 3128814

    去揭开宇宙秘密
    失控
    发回不明信号
    信号不是它发的

    满满的阴谋论题材

  35. 强袭钢大木
    @2 years ago
    3128821

    @a: 想到一起了,可能背后有很大的阴毛。。

  36. 3128823

    第一个评论被吃掉了。我解释的是现在目前流传的错误,前天我和同事就讨论过。

    如果是按照目前新闻所说的,指令上传错误导致喷了相反矢量。那么的确是程序员最大责任。

    但我倾向于认为,如果回转仪汇报的数据是系统唯一对目前姿态的知识,那么事故最大责任的是回转仪质量控制,因为如果你对外界的知识都是错的,那么你如何知道该调节航天器呢?所以问题在于,对回转仪的质量控制并没有对回转仪进行彻底的失效分析。如果知道它的失效模式会汇报相反的方向,那么控制程序也可以认出这种失效模式并提供相反的补偿了。

    还有设计扭矩棒的人也存在责任。这些问题的详细分析甚至都存在在标准化航天工程研究生课程里的,反力轮速度饱和时的时候居然扭矩棒位置严重偏离这样的情况证明了质量控制的人也存在失职。

  37. 太君是我别开
    @2 years ago
    3128905

    @fsel: 说了这么多,我想问您是理科生中文科最好的吗?

  38. 3128907

    @mean:
    同意你关于责任在于进行失效分析的质量控制工程师身上的论点。
    扭矩棒、追星仪一一失败,这都是负责失效分析的人失职的表现。

  39. 神响
    @2 years ago
    3128961

    说不定他们是故意走了一个长周期的轨道。已达到不可告人的目的

  40. 3128981

    神响说得对,我觉得日本人把程序搞错的几率不太高,而且是这样一个工程。

  41. MouseBat
    @2 years ago
    3129000

    没准人家本来就是打算发射一颗远航探测器的,现在只是找个理由脱离地球引力控制而已。

  42. 煎蛋
    @2 years ago
    3129028

    碎片制造卫星

  43. 3129094

    一个卫星丢出好多大神

  44. 3129149

    测试工程师怎么测的?

  45. 懒散的黯紫
    @2 years ago
    3129257

    妈个鸡..到底要什么学历才能在煎蛋混个脸熟..

  46. ballscak
    @2 years ago
    3129317

    @懒散的黯紫: 粗粗统计,蛋友里博士持有或者正在攻读的还是蛮多的。搜phd或博士就知道了。

  47. 3129338

    话说好像是这样一行代码导致的:rm -rf
    知道这个梗的点OO。

  48. Gallery
    @2 years ago
    3129420

    @哈佛教授: 给我一条伊特龙

  49. 3133452

    应该刷刷知乎

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