Як один тумблер «Електрон» занапастив
Хронологія подій
25 травня після трьох переносів через погоду відбувся перший випробувальний пуск приватної надлегкої ракети-носія Electron. Ракета, що відрізняється цікавими технічними рішеннями і призначена для виведення до 225 кілограмів на низьку орбіту, у цьому пуску летіла з габаритно-ваговим макетом корисного навантаження. За циклограмою польоту перший щабель успішно відпрацював дві з половиною хвилини та відокремився. Другий ступінь запустив двигун і штатно продовжував політ. На початку третьої хвилини були скинуті стулки головного обтічника. Ракета досягла висоти 224 км, і в твіттері Rocket Lab написали про успішне досягнення космосу, але після чотирьох хвилин польоту з нею зник зв'язок основним каналом. Незважаючи на те, що ракета летіла над морем і не могла впасти не те, що до густонаселених місць, а взагалі на сушу, були прийняті правила, за якими в разі втрати зв'язку з землі передавалася команда на підрив ракети. У результаті "Електрон" не вийшов на орбіту.
Основна версія аварії з'явилася дуже швидко, але розслідування зайняло два місяці, щоб унеможливити помилку. Виявилось, що канал зв'язку, з яким працювали оператори аварійного припинення польоту, забезпечувався підрядником. Паралельно телеметрію з ракети іншим каналом отримували фахівці Rocket Lab. І якщо каналом підрядника телеметрія стала псуватися і зрештою зникла, то каналом Rocket Lab було видно нормальний політ аж до передачі команди на аварійний підрив. Виходить, що з якоїсь причини підірвали ракету, що нормально летить. І цю причину знайшли в обладнанні, точніше, налаштуваннях обладнання підрядника — там було вимкнено заборонене кодування (Forward error correction,FEC).
Перешкоди та тумблер
Коли ракета стояла на стартовому столі, вона була близько до пристроїв, і рівень сигналу телеметрії був дуже високим. Після старту вона почала віддалятися, і потужність сигналу стала падати. Точніше, став падати рівень сигнал/шум - сигнал від ракети слабшав, а фоновий радіошум залишався на колишньому рівні. В результаті в якийсь момент шум став забивати корисний сигнал, і якість телеметрії впала нижче допустимого. Над проблемою передачі інформації каналом зв'язку з перешкодами замислилися ще в середині минулого століття, і ще тоді вигадали загальний принцип — разом із корисною інформацією передається додаткова, за якою, за наявності помилок, можна відновити те, що було передано. Найпростіший приклад із 1950 року - код Хемінга:
Зліва – вихідне повідомлення. За лініями справа і внизу — спеціальні контрольні біти, що в даному випадку показують парність кількості одиниць рядка або стовпця. У правій частині повідомлення вкралася помилка (позначена червоним). За значенням контрольних бітів можна виправити помилку та відновити вихідне повідомлення — у другому рядку кількість одиниць має бути парною, і у другому стовпці — теж. Отже, в осередку на перетині другого стовпця та другого рядка має бути одиниця, а не нуль.
Повертаємось до «Електрона». Крім перевірки налаштувань обладнання Rocket Lab провела натурний експеримент — записаний з ракети сигнал відтворили повторно з аналогічним рівнем потужності, і з увімкненим помехозащищенным кодуванням обладнання підрядника прийняло телеметрію без проблем.
В результаті вийшла трагікомічна та дуже повчальна історія — неправильного становища всього одного перемикача вистачило, аби знищити здорову ракету. Для Rocket Lab це урок убільшою мірою роботи з підрядниками, ніж конструювання ракет, досвід, нехай гіркий, але корисний. Усунути таку проблему просто, і Rocket Lab пишуть, що змінили свої процедури. Для космонавтики в цілому подібні помилки не новина, мені, наприклад, згадується історія, як на початку трансляції виходу на поверхню Місяця оператори однієї зі станцій зв'язку, натискаючи не ті кнопки, спочатку перевернули Армстронга догори ногами, а потім, намагаючись виправити ситуацію, ще й інвертували кольори.