Misja ExoMars to sukces - mimo błędu oprogramowania lądownika Schiaparelli (komentarz eksperta)

Los jaki spotkał lądownik Schiaparelli, powierzchniowej części misji ExoMars 2016, nurtuje wiele osób, a niektóre media skłania do traktowania go w kategoriach całkowitej porażki. Tym bardziej, że analiza danych zebranych podczas opadania wskazuje na błąd oprogramowania jako przyczynę szybszego niż się spodziewano końca tego etapu projektu. Dlaczego więc ESA uważa, że misja ExoMars to ogromny sukces? Odpowiedzmy sobie na to pytanie.

Oczekiwanie perfekcjonizmu, szczególnie w odniesieniu do misji kosmicznych, które są współfinansowane przez rządy państw (np. ESA zrzesza kraje europejskie, ale w żadnym wypadku nie należy jej traktować jako agendy UE), prowadzi do jednego wniosku. Nawet najmniejsze niepowodzenie, to w oczach społeczeństw krajów członkowskich porażka, zmarnotrawienie publicznych pieniędzy.

Problem w tym, że etykietę „niepowodzenie”, najchętniej z przymiotnikiem „kompletne” bardzo szybko przypinamy wszystkiemu co nie poszło wedle przewidywań. A…

…negatywny wynik eksperymentu to też sukces

Natura eksperymentów naukowych, a takimi są właśnie obecne misje marsjańskie, zmusza do traktowania uzyskanych wyników w inny sposób niż czynimy to w życiu codziennym. Pozytywny czy negatywny wynik testu zawsze należy rozpatrywać w kategoriach pomyślnego ukończenia eksperymentu. Bo oba wyniki wnoszą coś konkretnego do rozpoznania problemu. W przypadku lądownika Schiaparelli kluczowe jest określenie, czym jest ukończenie jego misji. Czy jest nim lądowanie nieważne w jakim stanie, czy lądowanie, które pozwoliło wykonać jeszcze kilka dodatkowych eksperymentów?

To niezrozumienie faktycznego celu misji/projektu często sprawia problemy na etapie komunikacji naukowców z instytucjami finansującymi badania naukowe. Te drugie oczekują konkretnych optymistycznych deklaracji. A dla naukowca zaprzeczenie stawianej tezie poprzez eksperyment, to również sukces, nawet jeśli w raporcie pojawi się określenie „nie udało się” czy „niespodziewany wynik”.

Wyobraźcie sobie dofinansowanie projektu, który ma dowieść, że czegoś nie da się zrobić. Prawda, że nie brzmi to pięknie. A przecież czasem właśnie o to chodzi, na przykład w badaniach medycznych, gdzie negatywny wynik testu jest właśnie tym, czego oczekuje pacjent.

Schiaparelli - jak prawdopodobnie przebiegło lądowanie

Na stronie Nature pojawiła się wypowiedź Jorge Vago z programu ExoMars, która rzuca nieco światła na to co stało się z lądownikiem Schiaparelli. Przeanalizowane dotychczas dane wskazują na błędne rozpoznanie wysokości, które doprowadziło do wydania błędnych poleceń podsystemowi napędowemu lądownika (silniki hamujące pracowały tylko przez 3 sekundy zamiast 30), co w efekcie sprawiło, że rozbił się on na powierzchni Marsa.

Model testowy lądownika Schiaparelli z osłoną termiczną oraz spadochronem

Taki koniec tej części misji ExoMars 2016 (ale nie analizy jej wyników) zdają się potwierdzać zdjęcia miejsca lądowania wykonane przez sondę MRO z orbity (poniżej). Widać na nich odrzucony spadochron i ślad po upadku, który nastąpił z dużą prędkością (Schiaparelli spadał prawdopodobnie swobodnie z wysokości nawet 2 do 4 kilometrów, a prędkość uderzenia mogła przekraczać 300 km/h).

Miejsce lądowania przed...

​
...i po wylądowaniu Schiaparelliego

Wypowiedź Jorge jak to zwykle bywa w takim przypadku, jest pełna założeń, podejrzeń i deklaracji o konieczności dokładnego przeanalizowania wykrytych błędów w oprogramowaniu, bo tak naprawdę nie wiemy jeszcze jak należy rozumieć w tym przypadku pojęcie błąd. Można snuć już możliwe scenariusze, ale nawet taki los lądownika Schiaparelli nie zmienia faktu, że…

…cała misja ExoMars 2016 to sukces ESA

By rozwiać wątpliwości, poprosiłem o wypowiedź Łukasza Wilczyńskiego, Prezesa Europejskiej Fundacji Kosmicznej, który jest w stałym kontakcie z ośrodkami ESA.

Pierwszy etap misji ExoMars należy oceniać tylko i wyłącznie pozytywnie. Nie ma sensu roztrząsać problemu z brakiem sygnału ze Schiaparellego a potem z informacjami o błędzie w oprogramowaniu jako porażki misji ExoMars. To absolutny błąd, który niestety powtarza część mediów i komentatorów. Otóż misja ExoMars od początku miała się składać z dwóch etapów.

Pierwszy, polegający przede wszystkim na dostarczeniu na orbitę sondy Trace Gas Orbiter, której zadaniem jest m.in. badanie skąd w atmosferze Marsa znalazł się metan (na Ziemi pochodzący od organizmów żywych lub wyzwalany w wyniku procesów geologicznych). Drugi polegający na dostarczeniu na Marsa lądownika ExoMars, który wwierci się w glebę marsjańską właśnie w poszukiwaniu śladów życia.

Dodatkowo, w etapie pierwszym zaplanowano dostarczenie na Marsa demonstratora (i należy podkreślić to słowo) lądownika, którego zadaniem miało być przetestowanie procedury lądowania (bo skoro już lecimy na Marsa to przy okazji można coś jeszcze przetestować).

I ten test został wykonany prawidłowo, chociaż wykazał że należy poprawić oprogramowanie lądownika, bo obecne błędnie rozpoznało wysokość na której powinny otworzyć się spadochrony. Skoro więc każdy test ma nam wykazać czy coś działa czy nie, to nawet w przypadku negatywnego wyniku samego testu, sukcesem jest fakt, że test został przeprowadzony.

Problemem jak widzę jest jednak zbytnie nakręcenie spirali wizerunkowej na pierwszy etap misji i owe “lądowanie na Marsie”. Przypomnijmy sobie misję Apollo 10 (pamięta ktoś o niej?) podczas której prawie doszło do lądowania na Księżycu. Tam też miano jedynie przetestować procedurę przed ostatecznym wysłaniem człowieka na Księżyc.

Podczas samej zaś misji Apollo 11 doszło również do poważnej awarii systemów lądownika (skończyło się na ręcznym sterowaniu modułem “Orzeł”) jednak nikt nie określa misji Apollo 11 jako porażki (nawet w niewielkim stopniu). Dlatego teraz duża praca przed ESA nad skorygowaniem wykrytych błędów w oprogramowaniu oraz ostateczne przygotowania do wysłania kolejnego łazika na Marsa.

Co ciekawe część tych prac jest prowadzonych w Polsce, gdzie np. w SENER Polska powstaje element zwany “pępowiną marsjańską” czyli system zasilania łazika z pokładu samego lądownika (dzięki czemu łazik będzie mógł po wylądowaniu rozpocząć swoją misję).

Ze swojej strony dodam jeszcze, że drugi etap misji ExoMars będzie miał miejsce prawdopodobnie w 2022 roku. Obecnie często jeszcze się mówi o ExoMars 2020 w odniesieniu do ExoMars 2016, ale już wiemy, że realizacja tej części projektu będzie opóźniona o dwa lata.

Źródło: Inf. własna, Nature