четверг, декабря 13, 2007

Программисты и рационализаторы погубили советскую марсианскую программу

В начале 70-х годов прошлого столетия между СССР и США разгорелась очередная космическая гонка, кто первым совершит мягкую посадку на Марс. Советскую марсианскую программу преследовали хронические неудачи. Из целой армады межпланетных станций только одной удалось совершить мягкую посадку, однако ни одной фотографии аппарат так и не передал.
Оказывается на аппараты марсианской серии впервые были установлены бортовые цифровые ЭВМ. И тут началось. Первая станция так и не смогла покинуть околоземную орбиту:
"...Однако на траекторию полета к Марсу станция не перешла, так как не произошло повторного запуска двигателя разгонного блока 11С824 (блок Д). Как выяснилось при разборе неудачи, в бортовую вычислительную машину было введено ошибочное значение времени запуска двигателя блока Д. Из-за ошибки в разряде двигатель должен был запуститься не через несколько десятков минут, как предусматривала программа полета, а через полторы сотни часов. Аппарат с так и не сработавшим блоком Д остался на низкой околоземной орбите. В сообщении ТАСС АМС была названа очередным спутником "Космос 419". Через два дня после запуска, 12 мая 1971 года аппарат вошел в плотные слои земной атмосферы и сгорел."


Вторая станция погибла тоже из-за программной ошибки:

"Официально она получила обозначение "Марс-2". Полет этой станции проходил вполне нормально, блок 11С824 отработал успешно и перевел аппарат на траекторию полета к "Красной планете". В ходе полета 17 июня, 20 и 27 ноября проводились коррекции траектории полета АМС. 27 ноября 1971 г. после проведения третьей коррекции перед отделением СА начала работу бортовая ЦВМ с целью выработать уставки на вход спускаемого аппарата в атмосферу Марса. Однако сработала БЦВМ неправильно, в СА были введены ошибочные уставки. Виной тому была программная ошибка в БЦВМ. Как выяснилось потом при разборе неудачи, "Марс-2" шел к "Красной планете" очень точно. Ориентация до отделения СА от орбитального блока практически не отличалась от расчетной ориентации СА для перевода на траекторию попадания. В этом случае до отделения спускаемого аппарата и его закрутки вокруг продольной оси работа системы ориентации станции не требовалась. Однако из-за ошибки в программе БЦВМ восприняла ситуацию неправильно и сформировала уставки, предусматривающие нерасчетную ориентацию АМС перед отделением. Через 15 мин после отделения на СА включилась твердотопливная двигательная установка. Она все-таки обеспечила перевод спускаемого аппарата на траекторию попадания на Марс. Однако угол входа в атмосферу оказался больше расчетного. Спускаемый аппарат слишком круто "зарылся" в марсианскую атмосферу, из-за чего не успел затормозить на этапе аэродинамического спуска. Парашютная система уже ничего не смогла сделать. 27 ноября 1971 г. СА, "прошив" атмосферу "Красной планеты", разбился о поверхность Марса в точке с координатами 4° с.ш. и 47° з.д. (Долина Нанеди в Земле Ксанфа). В сообщении ТАСС, посвященном "Марсу-2", говорилось, что на Марс впервые доставлен "вымпел с изображением Герба СССР". И это - правда: на борту СА действительно был закреплен вымпел. В делах космоса ТАСС тогда не врал. Вымпел вместе с "обеспечивающими доставку средствами", или как их назвал ТАСС - "капсулой", весил несколько сот килограммов. Никакой научной ценности жесткая посадка "вымпела" не имела."


Надо полагать, тестировщиков у них не было вообще. Но заметьте, менеджеры проекта оказались на высоте. Размазанный в лепешку спускаемый аппарат оказался "вымпелом с Гербом СССР". Кто нибудь что нибудь имеет против Герба СССР?
В общем, первые экспедиции тестировали программное обеспечение БЦВМ. Дальше казалось, все пойдет нормально. Но не тут то было. В дело вмешались народные рационализаторы.
"Во время комплексных электрических испытаний на космодроме на станции 3МП №51 произошел отказ в согласующем устройстве БЦВМ. При анализе неисправности выяснилось, что причиной отказа стало изменение технологии производства микросхем, изготавливаемых в Воронеже. С целью увеличения выпуска этого типа радиодеталей было предложено рационализаторское предложение. Оно заключалось в замене напыляемого в микросхемах золотого слоя на алюминиевый. Казалось, при этом характеристики изделия не ухудшались Однако через полгода-год в результате старения на алюминиевом слое образовывались раковины, что служило причиной выхода элемента из строя. Эти микросхемы использовались на всех аппаратах М-73. Анализ ситуации показал, что велика вероятность отказа БЦВМ по вине микросхем и вследствие этого - выход станций М-73 из-под контроля еще на трассе перелета к Марсу."

Я просто в ауте. И что вы думаете, они остановили программу и поменяли бракованные микросхемы? Ничего подобного. Они отправили их так как есть.
"В ходе полета станции отказали два из трех каналов БЦВМ. Причина была в той самой микросхеме. В связи с этим вторую коррекцию при подлете к "Красной планете" провести уже не удалось. 10 февраля 1974 г. станция подошла к Марсу. Однако бортовая вычислительная машина не выработала уставок на торможение и переход на орбиту ИСМ, корректирующая двигательная установка АМС не включилась. Поэтому в 18:34 ДМВ аппарат пролетел на высоте 1844 км над средним радиусом Красной планеты (5238 км от центра). Единственное, что он успел сделать, это по команде с Земли в 18:32:41 ДМВ включить свою фототелевизионную установку с короткофокусным объективом "Вега-3МСА"."

И так далее. Одна за другой на станциях отказывали БЦВМ, радиокомплексы и прочая аппаратура. Все цитаты взяты из материала в журнале "Марсианское время".
А в США, тем временем, миллиарды тратились на создание стандартов разработки софта (MIL-STD-498) и управления качеством (MIL-Q-9858). Результаты, как говорится, на лице. Американские марсоходы никак не хотят ломаться и продолжают ползать по марсианским пустыням, а у нас с 1971 года ни одна марсианская миссия так и не достигла успеха.

9 комментариев:

Анонимный комментирует...

Адназначно не той дорогой шли "дарагие таварищи".

Samolisov Pavel комментирует...

Про микросхемы из алюминия - очень по советски: отрапортовать, получить премию, а то что миллиардные аппараты бьются это - так, мелочи жизни... Сэкономили на миллион, потеряли миллиард.

А вообще космическую гонку СССР проиграл еще в 1969, когда амеры высадились на Луне. Напомню, что советская ракета взорвалась при старте и уничтожила стартовую площадку, которую не успели востановить. И после прочтения статьи мне кажется, что взрыв был вызван такими же "рационализаторами".

Респект за статью.

Ilyak комментирует...

Положим, у американцев тоже аппараты бились по вине софта. Уже в новейшей истории.

Я не был бы столь категоричен, в общем.

Sergey Rozovik комментирует...

А вы почитайте всю статью по ссылочке. Там нет никаких эмоций, только факты.
Как вам, например, тот факт что, все снимки Марса сделанные первыми станциями были пересвечены, ничего не разобрать. Разработчики ошиблись с определением светимости Марса, а возможности дистанционно или автоматически поправить экспозицию не было. И это в 71 году, когда авто-экспонометры уже начали появляться в бытовых камерах.

Анонимный комментирует...

Очень интересную проблему вы затронули. Факты весьма доходчиво показывают как развивающаяся (европейско-ориентированная) космическая отрасль деградировала в азиато-ориентированную отрасль с заведомо нулевым развитием. Ведь если вдуматься, с определенного момента никакого развития не происходило (несмотря на все рационализации), а происходила ИМИТАЦИЯ развития. И возникает крайне интересный вопрос - а была ли данная имитация развития вызвана "разбазариванием" ресурсов (материальных и человеческих) или это был устойчивый "азиатский" социальный тренд - отказ от развития (отказ от будущего).

Sergey Rozovik комментирует...

Европейско-ориентированная, азиатско-ориентированная - я не понимаю этих терминов.
Я хорошо знаком с ракетно-космической отраслью, некоторое время был, так сказать, внутри, много читал и не утратил интерес до сих пор. Так вот, наша ракетно-космическая отрасль всегда была догоняющей.
Когда разобрали немецкую Фау-2, наши конструкторы пришли в отчаянье. Для того чтобы повторить всю механическую часть, рули там, приводы всякие, у нас абсолютно не было ни станков ни людей способных это сделать.
Но механику подтянули, а вот с электроникой отставание всегда было катастрофическое, как и в программной инженерии. Развитие отдельных отраслей было всегда очень неравномерным. И представьте как в такой ситуации конкурировать в американцами.
Мы могли забрасывать к Марсу массы в несколько раз большие чем американцы, но полезной работы эта груда железа выполняла чуть.
Все это следствие "догонялок". Там где мы догоняли, в марсианской, в лунной программах, в постройке челноков - все шло наперекосяк. Там где шли своим путем - в венерианской программе, в орбитальных станциях, там был успех. У программы орбитальных станций, кстати, помимо военного был еще один аспект, о котором мало знают - это подготовка марсианской миссии. Наработано было много, почти все кроме посадки и старта с Марса. Но опять все слили.

Анонимный комментирует...

"Европейско-ориентированная, азиатско-ориентированная - я не понимаю этих терминов."

Не вы один. :) Это конечно еще теория но весьма интересная. Идея состоит в анализе философских и культурных особенностей европейских и азиатских путей развития. Так вот европейцам более свойственно ВИДЕТЬ (чувствовать) будущее и соответственно видеть концептуальные проблемы в его (желаемого будущего) достижении. Отсюда европейский рационализм. Азиаты по большому счету будущего вообще не осознают, а некоторые не осознают и прошлого. Их жизнь сосредоточена на сегодняшнем дне. А философих тяготит к "вневременью".
Вот вы предельно точно описали проблему - там где развитие строилось "по-европейски" т.е. было собственно видение проблемы и желаемого будущего - успех. Там где развитие шло "по азиатски" - догоняющая стратегия и сплошные неудачи. А отчего? А оттого, что отсутствовало представление о желаемом будущем.

Ilyak комментирует...

Ну то, что догонялки крайне повредили всем сферам, в которых проводились - это да, факт.

Анонимный комментирует...

программисты обладают редким талантом похерить любой проект :)))
и не только руские. самая дорогая программистская ошибка - Ариан5:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ariane_5_Flight_501