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0.07秒時延讓Epsilon火箭發射中止

2013年09月04日08:50    

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日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)召開記者會,介紹了對8月27日Epsilon試驗火箭中止發射的原因進行調查的結果(圖1)。JAXA稱:“目前最可能想到的原因是,從地面計算機‘LCS(發射控制系統)’向火箭上的計算機‘OBC(板載計算機)’傳達啟動定時器的指令時發生了時間延遲。”

圖1:通過電視會議系統與JAXA東京事務所演示室連線的記者會

圖2:將火箭從准備大樓運往發射位置時(2013年8月27日拍攝)

Epsilon火箭分別在箭體內和地面設置了計算機(分別為OBC、LCS),箭體內的計算機會根據姿態傳感器(陀螺儀)的輸出值計算火箭的姿態,並發送至地面計算機。地面計算機會判斷接收到的姿態數據是否在設定的范圍之內,如果數據出現異常,便會中止發射程序。

此時的時間確認是使用定時器完成的。兩個計算機均裝有定時器,並要求這兩個定時器必須同步。但因時間延遲,兩個定時器之間出現了時間差。准確來說,箭體內的定時器比地面定時器的時間晚了0.07秒。這就造成在箭體計算機計算火箭姿態之前,地面計算機就認為其計算結果已經發送過來,並開始檢查火箭姿態是否存在異常。

在火箭姿態的計算結果發來之前,火箭姿態一直保持初始值。這一初始值是火箭位於准備大樓內時的姿態,滾轉角為0°。但在火箭被運出准備大樓到達發射位置后,如果不出現異常,火箭的滾轉角應該在2±1°以內(圖2)。但因為定時器出現了時間差,本來應該是1∼3°的滾轉角被地面計算機認為是初始值O°,因此才作出了火箭姿態異常的判斷。

那麼,為何箭體內的定時器會出現0.07秒的延遲呢?JAXA Epsilon火箭項目組項目經理森田泰弘表示,最大原因是地面計算機到火箭計算機的傳輸路線內存在數台計算機,這些計算機進行處理需要花費時間。“盡管數據傳輸也有時間損失,但在0.07秒的延遲中隻有為0.02秒或0.03秒左右”。傳輸路線內的計算機包括自動檢查系統、即自適應運行輔助裝置“ROSE”和箭體內計算機的CPU。

今后,JAXA會採取“稍微推遲地面計算機開始監測火箭姿態的時間”等直接針對此次事故原因的措施。此外,還將從JAXA的其他部門召集十幾名專家,站在與Epsilon火箭團隊不同的觀點進行總檢查,看是否還隱藏著其他類似情況。因此,目前還不能確定下次的發射時間,但打算在已經設定好的Epsilon試驗火箭發射時間(以多種條件及與相關組織的溝通調整為前提設定的發射時間)——2013年9月30日之前發射升空。順便一提,實施總檢查是因為“Epsilon試驗火箭是絕對不允許失敗的重要的新型火箭的1號機”。森田表示:“希望在發射前把100%的信心提高至120%。”(作者:富岡恆憲,日經技術在線! 供稿) 

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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