Mars Surveyor 98: Hva gikk galt?

Av Øyvind Guldbrandsen

Et uavhengig såkalt vurderingsteam for NASAs Mars-program fremla den 28. mars 2000 sin granskningsrapport som omhandlet tapet av de to Mars Surveyor 98-sondene. Sondene, bedre kjent som Mars Climate Orbiter (MCO) og Mars Polar Lander (MPL), gikk som kjent begge tapt da de ankom Mars ihenholdsvis september og desember 1999 (se notisene Mars Climate Orbiter tapt etter Mars-kollisjon i Smånytt om Romfart nummer 5, 1999 og Mars Polar «Crasher» i Smånytt om Romfart nummer 7, 1999).

Den direkte årsaken til tapet av MCO ble nesten ummidelbart etterpå fastslått å være navigasjonsfeil som følge av forveksling av metriske og engelske målenheter. Årsaken til MPLs forsvinning vil trolig aldri bli kjent med sikkerhet. En telemetrisender på landeren til bruk under nedstingningsfasen kunne ha vært av avgjørende betydning, men ekstrakostnadene på 5-6 millioner dollar gjorde at den ble budsjettert bort.

Teamet har likevel funnet at en kombinasjon av overfølsomme landingssensorer på landingsføttene og programvare i landeren som ikke tok hensyn til dette mest sannsynlig (med «noen få titalls prosent») forårsaket tapet av MPL.

Sensorene skulle registrere når landingsbena berørte bakken og dermed gi signal om å slå av bremserakettene. Men tester på Jorden har vist at sensorene i hele 60 % av tilfellene ga et falskt touchdownsignal av sjokket fra utfoldingen av landingsbena, som etter planen skal har ha skjedd ca. 1,5 minutter før landingen, og lagret signalet som et «flagg» i MPLs datahukommelse. 43 sekunder etter utfoldingen skulle bremserakettene starte, noe som godt kan ha skjedd. De siste 40 metrene skal nedstigningen ha foregått med avslått landingsradar, overvåket ved hjelp av treghetsnavigasjon. Fra denne høyden skulle datahukommelsen dessuten sjekkes for «flagg». Et aktivt touchdownflagg ville da ha forårsaket avkutting av bremsemotorene og et ødeleggende, fritt fall omtrent så nært målstreken man kunne komme.

Farlig terreng, som store steiner eller for bratte skråninger, blir plassert på andreplass, med «noen prosent» sannsynlighet for å ha forårsaket tapet av MPL. Ingen ubemannede landingsfartøy har hittil blitt utstyrt med systemer som aktivt kunne styre dem unna hindringer på en annen klodes overflate. Men de fleste, inkludert MPL, har blitt siktet inn mot områder med minimal landingsrisiko. Doppler-landingsradaren kan også ha blitt «lurt» av eventuell horisontal drift over skråninger eller terreng med terrassestruktur, om noe slikt skulle finnes i MPLs landingsområde.

Litt mindre sannsynlig enn terrengscenariet igjen er svikt av landingsradaren eller bremserakettene. Temperaturproblemer med sistnevnte har tidligere vært fremholdt som en «god» kanditat. Lite sannsynlig, men ikke umulig, er svikt ved frakoblingen fra «cruisetrinnet», i fallskjermsystemet eller andre faktorer.

De mystiske signalene som ble oppfanget noen uker etter den planlagte landingen (se notisen Mars Polar Landers gjenferd i Smånytt om Romfart nummer 1, 2000) blir ansett å med overveiende sannsynlighet ha jordisk opphav.

Men det gjøres helt klart at den indirekte, men kanskje viktigste årsaken til fiaskoene var at «raskere, bedre, billigere»-politikken («bedre» kan kanskje diskuteres), som ble igangsatt av NASA-sjef Goldin for noen år siden, var blitt strukket for langt. Det blir anslått at prosjektene ble underbevilget med om lag 30 % i forhold til målsetningene de forsøkte å oppfylle. Underbemanning gjorde at mange spesifikke oppgaver hvilte på overarbeidede enkeltpersoner, uten kolleger til å konsultere med eller som kunne kryssjekke. Uforholdsmessing tids- og budsjettpress fra NASA-hovedkvarteret i Washington kombinert med stadig ekstra krav gikk på bekostning av sikkerhetsmarginer, testing og kvalitetskontroller av prosjektet ved JPL og Locheed Martin Astronautics.

De to Deep Space 2-mikropenetratorene var så utilstrekkelig testet at «de aldri burde vært sendt av sted». Noen mest sannsynlig årsak til tapene av dem ble ikke funnet.

NASA HQ krevde bruk av nedskalerte Delta 2-bæreraketter, kalt Delta-lite, fordi disse var billigere enn den ordinære Delta 2, som ble benyttet av Mars Pathfinder og Mars Global Surveyor. Men med bare halve løftekapasiteten eliminerte Delta-lite bruk av blant annet relativt tunge, men sikre aerobagger som Mars Pathfinder benyttet til landingen. Når sondene både skulle veie halvparten og koste halvparten av sine forgjengere, som igjen kostet rundt femteparten av sine forgjengere «var det å be om trøbbel», ifølge D. Shirley, manager av NASAs Mars-utforskningsprogram 1994-98.

Men gjentatte advarsler om at ting bar galt av sted ble ikke tatt til følge grunnet dårlig kommunikasjon mellom JPL, LockMart og NASA HQ, samt uvilje blant sjefer i mellomsjiktet til å opponere mot Goldin.

Det blir likevel påpekt at «raskere...»-politikken har mye for seg; fremholdte, vellykkede eksempler på dette ble sist omtalt i notisene NEAR i bane rundt Eros i Smånytt om Romfart nummer 2, 2000, Kræsjslutt for Lunar Prospector i Smånytt om Romfart nummer 5, 1999, Slutt for Mars Pathfinder i Smånytt om Romfart nummer 7, 1997. Men å overskride grensen for denne politikken kostet 320 millioner dollar brukt på Mars Surveyor 98 pluss flere år med forsinkelser i Mars-utforsknigen.

Goldin har uttalt at han tar på seg sin del av ansvaret for Mars-fadesene. Og rapporten har allerede ført til organisasjonsendringer i de nevnte instansene tilknyttet den videre Mars-utforskningen, som tross alt vil fortsette, men under en ny tidsplan som skal fremlegges senere i vår.

En ting som allerede er klart er at oppskytingen av Mars Surveyor 2001-landingssonden er blitt utsatt til 2003. 2001-kretsløpsonden skal skytes opp som tidligere planlagt. Det blir ingen økninger i det årlige Mars-programbudsjettet å snakke om.