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0.07秒时延让Epsilon火箭发射中止

2013年09月04日08:50    

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日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)召开记者会,介绍了对8月27日Epsilon试验火箭中止发射的原因进行调查的结果(图1)。JAXA称:“目前最可能想到的原因是,从地面计算机‘LCS(发射控制系统)’向火箭上的计算机‘OBC(板载计算机)’传达启动定时器的指令时发生了时间延迟。”

图1:通过电视会议系统与JAXA东京事务所演示室连线的记者会

图2:将火箭从准备大楼运往发射位置时(2013年8月27日拍摄)

Epsilon火箭分别在箭体内和地面设置了计算机(分别为OBC、LCS),箭体内的计算机会根据姿态传感器(陀螺仪)的输出值计算火箭的姿态,并发送至地面计算机。地面计算机会判断接收到的姿态数据是否在设定的范围之内,如果数据出现异常,便会中止发射程序。

此时的时间确认是使用定时器完成的。两个计算机均装有定时器,并要求这两个定时器必须同步。但因时间延迟,两个定时器之间出现了时间差。准确来说,箭体内的定时器比地面定时器的时间晚了0.07秒。这就造成在箭体计算机计算火箭姿态之前,地面计算机就认为其计算结果已经发送过来,并开始检查火箭姿态是否存在异常。

在火箭姿态的计算结果发来之前,火箭姿态一直保持初始值。这一初始值是火箭位于准备大楼内时的姿态,滚转角为0°。但在火箭被运出准备大楼到达发射位置后,如果不出现异常,火箭的滚转角应该在2±1°以内(图2)。但因为定时器出现了时间差,本来应该是1~3°的滚转角被地面计算机认为是初始值O°,因此才作出了火箭姿态异常的判断。

那么,为何箭体内的定时器会出现0.07秒的延迟呢?JAXA Epsilon火箭项目组项目经理森田泰弘表示,最大原因是地面计算机到火箭计算机的传输路线内存在数台计算机,这些计算机进行处理需要花费时间。“尽管数据传输也有时间损失,但在0.07秒的延迟中只有为0.02秒或0.03秒左右”。传输路线内的计算机包括自动检查系统、即自适应运行辅助装置“ROSE”和箭体内计算机的CPU。

今后,JAXA会采取“稍微推迟地面计算机开始监测火箭姿态的时间”等直接针对此次事故原因的措施。此外,还将从JAXA的其他部门召集十几名专家,站在与Epsilon火箭团队不同的观点进行总检查,看是否还隐藏着其他类似情况。因此,目前还不能确定下次的发射时间,但打算在已经设定好的Epsilon试验火箭发射时间(以多种条件及与相关组织的沟通调整为前提设定的发射时间)——2013年9月30日之前发射升空。顺便一提,实施总检查是因为“Epsilon试验火箭是绝对不允许失败的重要的新型火箭的1号机”。森田表示:“希望在发射前把100%的信心提高至120%。”(作者:富冈恒宪,日经技术在线! 供稿) 

(责编:值班编辑、庄红韬)

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