کمی بعد از ساعت ۲ بامداد به وقت اقیانوس آرام در ۲۳ سپتامبر ۱۹۹۹، یک فضاپیما پشت مریخ ناپدید شد و دیگر از آن سوی سیاره بیرون نیامد.
قرار بود فضاپیمای Mars Climate Orbiter در ارتفاع حدود ۲۲۶ کیلومتری از سطح مریخ عبور کند، موتور اصلی خود را به مدت ۱۶ دقیقه روشن کند و سپس در یک مدار کشیده و طولانی قرار بگیرد تا به نخستین ماهواره هواشناسی مستقر در سیارهای دیگر تبدیل شود. اما این فضاپیما حدود ۱۷۰ کیلومتر پایینتر از ارتفاع مورد نظر قرار گرفت. همهچیز عادی به نظر میرسید تا اینکه سیگنال حامل ۴۹ ثانیه زودتر از زمان مورد انتظار قطع شد و دیگر بازنگشت. NPR از دست رفتن این فضاپیمای ۱۲۵ میلیون دلاری را «خطای انسانی» نامید؛ عبارتی ساده برای حادثهای که در واقع هشت عامل دیگر نیز در وقوع آن نقش داشتند.
پوند-ثانیه به جای نیوتن-ثانیه
چرخهای واکنشی داخل فضاپیما با فشار نور خورشید به پنل خورشیدی آن شروع به چرخش میکردند و پیشرانهای کوچک باید بهصورت دورهای روشن میشدند تا این تکانه اضافی را تخلیه کنند. هر بار روشن شدن پیشرانها، فشار بسیار کوچکی به فضاپیما وارد میکرد.
نرمافزار زمینی با نام SM_FORCES میزان این فشار را محاسبه میکرد و عدد بهدستآمده را در یک فایل ثبت میکرد. سپس ناوبرهای آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا، JPL، این اطلاعات را وارد مدل مسیر پرواز میکردند.
مشخصات فنی مربوط به این فایل، استفاده از واحدهای متریک و نیوتنثانیه را الزامی کرده بود. اما چیزی که نرمافزار تحویل میداد، پوند-نیرو-ثانیه بود. هر پوند نیرو برابر با ۴.۴۵ نیوتن است؛ بنابراین هر فشار کوچکی که ناوبرها در مدل خود وارد میکردند، کمتر از یکچهارم مقدار واقعی آن بود. این موضوع در گزارش اولیه هیئت بررسی حادثه در نوامبر همان سال ثبت شد.
در همین حال، نسخهای از همین محاسبه که روی خود فضاپیما اجرا میشد، از واحدهای متریک استفاده میکرد و درست بود. فقط نسخه موجود روی زمین اشتباه داشت و همین مسئله باعث شد فضاپیما در واقع درک دقیقتری از مسیر خود داشته باشد تا افرادی که آن را هدایت میکردند.
۹ ماه انحرافهای کوچک
چگونه یک اختلاف چهاربرابری توانست طی ۲۸۶ روز بررسی و نظارت، پنهان بماند؟
بخشی از پاسخ در عاملی نهفته بود که تیم پرواز انتظارش را نداشت. Mars Climate Orbiter برخلاف بالهای متقارن Mars Global Surveyor، تنها یک پنل خورشیدی نامتقارن داشت. در نتیجه فشار نور خورشید بسیار سریعتر در فضاپیما تکانه ایجاد میکرد و عملیات تخلیه این تکانه ۱۰ تا ۱۴ برابر بیشتر از چیزی انجام میشد که ناوبرها برنامهریزی کرده بودند.
یک چرخش ۱۸۰ درجهای روزانه که برای خنثی کردن این افزایش تکانه طراحی شده بود، پس از مطالعات مهندسی از برنامه پرواز حذف شد و هیچکس این تصمیم را به تیم ناوبری منتقل نکرد.
هندسه مسیر نیز به پنهان ماندن مشکل کمک کرد. پیشرانهایی که برای تخلیه تکانه استفاده میشدند، عمدتاً در جهتی جانبی نسبت به خط بین زمین و فضاپیما شلیک میکردند و ردیابی داپلر فقط میتواند حرکت در امتداد همین خط را اندازهگیری کند. در نتیجه انحراف روزبهروز بسیار کوچک باقی میماند و دقیقاً در نقطه کوری قرار داشت که قرار بود ابزار اندازهگیری آن را شناسایی کند.
خطاهای قالببندی و همچنین اطلاعات نادرست مربوط به وضعیت فضاپیما باعث شده بود فایلهای مربوط به شلیک پیشرانها در چهار ماه نخست سفر قابل استفاده نباشند. بنابراین ناوبرها بر اساس اعلانهایی که از طریق ایمیل دریافت میکردند، خودشان این فشارهای کوچک را مدلسازی میکردند.
وقتی فایلهای سالم در آوریل ۱۹۹۹ رسیدند، ظرف یک هفته مشخص شد که اعداد با انتظار آنها مطابقت ندارند. در طول بهار و تابستان همان سال، دادههای ردیابی داپلر همچنان نشان میدادند که فضاپیما قرار است در فاصله نزدیکتری از مریخ عبور کند. این نگرانیها بهصورت غیررسمی مطرح شدند، اما هیچگاه برطرف نشدند. کارکنان به جای ثبت گزارشهای رسمی درباره ناهنجاریها که میتوانست مسئولان را مجبور به بررسی موضوع کند، درباره آن از طریق ایمیل با یکدیگر صحبت کردند.
۲۴ ساعت مانده به ورود
با باقی ماندن تنها یک روز تا ورود به مدار، عدد نمایشدادهشده روی صفحه همچنان بدتر میشد.
یک اصلاح مسیر نهایی در ۱۵ سپتامبر برای رسیدن به ارتفاع ۲۲۶ کیلومتری برنامهریزی شده بود. طی یک هفته، برآوردهای مداری به محدوده ۱۵۰ تا ۱۷۰ کیلومتری سقوط کردند. حدود یک ساعت پیش از روشن شدن موتور، دادههای جدید ردیابی نشان دادند که نزدیکترین فاصله فضاپیما از سطح مریخ تنها ۱۱۰ کیلومتر خواهد بود. هر ارتفاع کمتر از ۸۰ کیلومتر غیرقابل بقا در نظر گرفته میشد.
یک مانور اصلاح مسیر پنجم نیز بهعنوان گزینه اضطراری وجود داشت که میتوانست مسیر فضاپیما را بالاتر ببرد. این گزینه برای مدت کوتاهی بهصورت شفاهی مطرح شد، اما هرگز اجرا نشد. هیچ معیار مشخصی برای تصمیمگیری درباره اجرای آن نوشته نشده بود، هیچ رویهای برای آن آزمایش نشده بود و دیگر فضای کافی در برنامه داخلی فضاپیما برای ارسال فرمان جدید وجود نداشت.
هیچکس سازوکار لازم برای گرفتن چنین تصمیمی را ایجاد نکرده بود؛ بنابراین هیچکس هم این تصمیم را نگرفت.
بازسازیهای انجامشده پس از حادثه نشان دادند که پایینترین نقطه واقعی مسیر فضاپیما تنها ۵۷ کیلومتر بالاتر از سطح مریخ بوده است؛ آنقدر پایین که فضاپیما وارد جو مریخ شد و از بین رفت. ناسا اکنون مأموریت را از دسترفته در هنگام ورود اعلام میکند.
هشت عامل دیگر
آرتور استفنسون، رئیس هیئت بررسی حادثه، هنگام اعلام نتایج تحقیقات از سوی ناسا، این حادثه را «یک خطای اساسی در درک مسیر فضاپیما» توصیف کرد.
استفنسون که مدیر مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا بود، بر بررسیای نظارت داشت که یک علت اصلی و هشت عامل مؤثر دیگر را شناسایی کرد و اشتباه در واحدهای اندازهگیری تنها نخستین مورد از این عوامل بود.
مشکلات مربوط به نیروی انسانی نیز بهشدت مورد انتقاد قرار گرفت. سه مأموریت مریخی بهطور همزمان از یک دفتر عملیات مدیریت میشدند و در هفتههای منتهی به رسیدن فضاپیما به مریخ، تنها یک ناوبر برای این مأموریت تعیین شده بود.
این تیم ناوبری مدت کوتاهی پیش از پرتاب به پروژه پیوسته بود، در بررسیهای طراحی شرکت نکرده بود و تصور میکرد فضاپیمای جدید همانند Mars Global Surveyor رفتار خواهد کرد.
در زیر مجموعه یافتههای فنی، مشکلی عمیقتر وجود داشت که بیشتر به نگرش مربوط میشد: در میان بسیاری از تیمهای پروازی این تصور شکل گرفته بود که رساندن فضاپیما به مریخ با موفقیت، دیگر به کاری عادی و معمول تبدیل شده است.
توصیه هیئت بررسی به تیمی که آماده مأموریت فرود بعدی میشد، صریح بود: صرفاً به این دلیل که چیزی همیشه درست کار کرده است، تصور نکنید که این بار نیز حتماً ایمن خواهد بود.
تنها ۱۰ هفته بعد، فضاپیمای Mars Polar Lander نیز هنگام فرود ساکت شد و احتمالاً به دلیل دریافت یک سیگنال اشتباه از فرود، موتورهایش زودتر از موعد خاموش شدند و این مأموریت نیز هنگام رسیدن به مریخ از دست رفت.
تا سال ۲۰۰۲، اداره حسابرسی عمومی آمریکا گزارش میداد که ناسا همچنان راه قابل اتکایی برای جمعآوری و انتقال تجربیات بهدستآمده از پروژههای مختلف خود ندارد. همچنین مدیران ناسا، تصور وجود نوعی تحملناپذیری نسبت به اشتباهات را یکی از دلایلی میدانستند که باعث میشد کارکنان مشکلات را مطرح نکنند.
گزارش اولیه درباره فضاپیمای مدارگرد مریخ از آن زمان در سامانه اطلاعاتی «درسهای آموختهشده» ناسا باقی مانده است؛ گزارشی عمومی، قابل جستوجو و در دسترس که تنها با یک جستوجو میتوان به آن رسید.
پیدا کردن این گزارش هیچگاه بخش دشوار ماجرا نبود.
