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探测器列传:35.低级错误

2025/4/19
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科学史评话最新专辑

AI Deep Dive Transcript
People
主持人
专注于电动车和能源领域的播客主持人和内容创作者。
Topics
主持人: 火星气候勘测者号探测器任务失败的主要原因是由于地面控制人员在进行轨道修正计算时使用了英制单位(磅),而探测器本身使用的是公制单位(牛顿)。这种单位系统的不一致导致了计算错误,最终使得探测器以过低的高度进入火星大气层,被大气摩擦烧毁。这是一个低级错误,凸显了在科学计算中使用统一单位制的重要性。 火星极地着陆者探测器任务失败的原因则可能是由于着陆腿张开时产生的虚假信号,导致探测器误判已着陆而过早关闭反推火箭,最终坠毁。虽然事故原因与火星气候勘测者号不同,但两者都与探测器本身的设计和测试不足有关,这与项目经费不足,导致探测器在设计和测试环节的投入不足密切相关。 多次火星探测器任务失败,都与项目经费不足,导致探测器设计和测试不足有关。为了节省成本,一些必要的冗余设计和测试环节被省略,增加了探测器任务失败的风险。这提醒我们,在深空探测任务中,必须保证足够的经费投入,以确保探测器的可靠性和任务的成功率。

Deep Dive

Shownotes Transcript

1998年底发射的火星气候勘测者号探测器,千里迢迢飞到了火星附近,就要进入刹车捕获阶段了。探测器开始开反推火箭刹车,然后,探测器一拐弯儿,就绕到火星背后去了,按理说,绕过来以后,应该再此和地球取得联系,但是,地面测控站左等没消息,右等还没消息,后来就再也没能去测联系。这颗探测器就这么不明不白的丢了。 1999年11月10号,事故调查委员会发布了第一阶段报告,详细介绍可能导致探测器发生事故的问题。 问题就出在了第4次修正上。地面人员是在1999年9月8日完成修正-4的计算,随后在1999年9月15日执行执行了程序。这次调整的目的是让探测器调整至最佳位置,这样一来,9月23号,火星气候勘测者号会从火星上空226公里高度开始拐弯,变成环绕火星运转的卫星。这个高度还是比较合适的。 但是在完成了这次轨道修正以后,地面测控人员就觉得不对劲,因为探测器擦过火星,开始拐弯的轨道高度根本不是226公里,可能只有110公里,这个高度实在太低了,无法避免火星大气的影响。这还只是毛估一下的数值,事后仔细检查测控数据,发现当时探测器的轨道高度是57公里,这显然太矮了。低于80公里就肯定要坏菜,何况57公里呢。探测器肯定是被强风吹扁了。 这到底是怎么回事呢,调查委员会给出的答案让人哭笑不得。这是个彻头彻尾的低级错误。这颗探测器是洛克希德马丁公司制造的。人家洛马公司的工程师用的单位制都是公制单位,引擎推力单位用的是牛顿。地面的控制人员在编写轨道修正程序的时候,用的是英制单位磅。这纯属是驴唇不对马嘴啊。这件事给NASA提了个醒,一律使用公制单位,不得使用英制。做科学计算,这是硬标准。 说白了,美国人在英制公制转换上不知道吃了多少亏了,没办法,就是改不过来。