在航天器发射进入太空之前,需要投入数十亿美元和大量努力。通常会进行检查、复查和三重检查,以确保发射和进入外层空间的成功。错误是不可避免的,但你知道一次简单的计算失误让NASA损失了1.93亿美元吗?
1999年,NASA因一次简单的数学错误失去了火星气候轨道器。工程师使用了英制单位,而不是NASA通常使用的公制系统。
火星气候轨道器的发射
“火星勘测者1998”计划启动的目的是让科学家收集关于火星的具体信息,如其天气、气候以及水和二氧化碳的含量。该计划的目标是了解挥发性物质在大气中的作用行为,同时寻找长期和阶段性变化的证据。
为了完成该计划,团队决定使用两颗独立的轨道器,即火星气候轨道器和火星极地着陆器。轨道器的目标是监测火星的每日天气和大气状况,记录因风力和其他大气效应导致的行星表面变化,确定大气的温度剖面、水蒸气和尘埃含量,并寻找气候变化的证据。
轨道器配备了两台主要仪器以实现其目标。火星气候轨道器彩色成像仪(MARCI)旨在获取大气天气和高分辨率表面图像,并作为火星极地着陆器以及未来NASA和国际火星着陆任务的数据中继。另一方面,压力调制红外辐射计(PMIRR)将测量大气温度、水蒸气丰度和尘埃浓度。
1998年12月11日,轨道器从佛罗里达州卡纳维拉尔角航空站的发射复合体17号的A发射台升空。它先在地球轨道上巡航,然后前往火星。(来源:NASA)
NASA是如何失去轨道器的?
轨道器在围绕火星的十个月航程和轨道期间燃烧并碎成碎片。经调查,NASA发现了该机器人探测器失效的原因,导致约1.93亿美元的损失。故障的根本原因是洛克希德·马丁航天公司的推进工程师在计算轨道器所需推力时使用了英制系统,导致了计算的简单换算错误。
这只是承包商的一个简单错误,他们未能在合同中履行必须将英制系统转换为NASA使用的公制系统的要求。当NASA喷气推进实验室的工程师收到设计图时,他们自动假设转换已经完成,随后不再进行二次检查。
这导致了控制轨道器推进器的软件出现问题。软件计算推进器需要施加的力的单位是磅力,而读取该数据的代码第二部分却假设其单位是牛顿每平方米。
在最初的计算机模型和轨道器十个月的飞行期间,这个错误几乎无法被检测到。但它确实导致探测器的轨道危险地接近火星轨道,随后可能在高温下燃烧并碎裂成碎片。(来源:Simscale)





