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giovedì 28 maggio 2015

LightSail, è in orbita il piccolo satellite a vela Solare ma vi sono grossi problemi per la missione

(Credit Josh Spradling / The Planetary Society)

NEWS SPAZIO :- E' iniziato da poco più di una settimana un esperimento molto particolare. E' la missione LightSail di The Planetary Society, il 1° di due voli di test di un satellite spinto da una vela Solare.

Il lancio è avvenuto il 20 Maggio scorso a bordo di un razzo vettore Atlas V 501 come payload secondario. La missione principale era mettere in orbita OTV-4, lo spazioplano militare X-37B USAF.

LightSail, un CubeSat di 10 cm x 30 cm completamente finanziato privatamente da The Planetary Society, ha come sistema propulsore una vela Solare in Mylar di 4,5 micron di spessore e dotata di una superficie riflettente di 32 metri quadrati. Maggiori informazioni le trovate qui


Il lancio e l'immissione in orbita di LightSail sono stati un successo. Subito sono iniziate le attività di test previste dalla missione, ma qualcosa sta creando problemi, grossi problemi.



LightSail è stata rilasciata in orbita dal dispositivo di deploy dei CubeSat alle ore 19:05 (ita) del 20 Maggio, giorno del lancio. Il primo passaggio del satellite sotto copertura della stazione di Terra (Cal Poly San Luis Obispo ground station) è avvenuto alle 20:20. Pochi minuti dopo, alle 20:33, ecco l'arrivo dei primi dati di telemetria.

Insomma, tutti i sistemi erano OK e le comunicazioni regolari. Fino a Venerdì 22 Maggio però, quando alle ore 23:31 è stato ricevuto l'ultimo pacchetto dati di telemetria da LightSail. Da allora la sonda ha smesso di inviare informazioni.
E da allora il team di missione sta cercando di capire cosa è successo e sopratutto come trovare una soluzione.

Sembra si tratti di un problema al software di navigazione del piccolo satellite. Il computer di bordo di LightSail è una macchina Linux ed il software di bordo trasmette ogni 15 secondi un pacchetto dati di telemetria. Il software scrive poi tali dati in un file di nome beacon.csv.
Sembra che quando tale file raggiunga la dimensione di 32 MB, avvenga un crash dell'intero software di volo. Per un informatico come me si tratta di una condizione molto particolare. Immagino che i tempi ed i costi del progetto si siano incastrati in modo tale da consentire un dato livello nel testing del software.

Il punto è che il produttore del software di avionica ha corretto questo bug, ma sfortunatamente il software di bordo non include tale aggiornamento.
Sembra che la sfortuna si sia proprio accanita con la piccola vela solare, poiché proprio Venerdì sera il team di missione aveva ricevuto la segnalazione della vulnerabilità insieme all'aggiornamento software che avrebbe risolto il problema.
Tale fix era stato schedulato per essere inviato a LightSail durante il successivo passaggio sopra la stazione di Terra. Ma prima che ciò potesse avvenire, la sonda ha smesso di dare segno di sé.

L'ipotesi più probabile è quindi che il computer di LightSail – o almeno il software di gestione dei sistemi della sonda – sia in uno stato di crash e quindi completamente bloccato e non responsivo.
Per farlo ripartire occorrerebbe un riavvio dell'intero sistema, un reboot, come accade ai PC sulle nostre scrivanie quando si bloccano. Ciò cancellerebbe il file beacon.csv e darebbe quindi un paio di giorni di tempo ai tecnici per inviare alla sonda l'aggiornamento necessario a risolvere il problema.

Si parte quindi dall'assunto che il computer di bordo sia bloccato, ma ciò che significa? Potrebbe essere in grado di accettare un comando remoto di reboot? La risposta banale è che dipende da come è progettato il software. Può darsi di sì e può darsi di no. Si tratta, in altre parole, di una situazione non deterministica. E' capitato altre volte che il processore a bordo sia stato in grado di accettare un comando di restart.
Ed infatti il team di missione sta inviando ripetutamente a LightSail proprio un comando di reboot, con la speranza che il computer di bordo possa riceverlo, accettarlo e sopratutto eseguirlo.

Ma fino ad oggi nulla di nuovo è accaduto. La sonda è ancora muta.

Mentre questi tentativi continuano vi è un'altra speranza, non so però bene quanto debole poterla definire. Si tratta della possibilità che il  computer di bordo effettui un restart per proprio conto, cosa che potrebbe essere innescata dalle particelle del vento solare se queste ne colpissero i circuiti.

Anche se a prima vista potrebbe sembrare solamente un pio desiderio non è un evento impossibile, sia per un CubeSat che anche per i satelliti più grandi. Ed effettivamente in questi anni abbiamo assistito varie volte ad improvvisi reboot del computer principale attribuiti proprio ad un bombardamento di raggi cosmici.

E per quanto riguarda i CubeSat, sembra che le statistiche indichino come probabile il verificarsi di un "reboot spontaneo" entro le prime tre settimane dall'inizio della missione. Naturalmente sono tutte considerazioni empiriche, non vi è alcuna certezza, ma almeno è già qualcosa.

Nel frattempo l'orbita di LightSail viene monitorata. Confortante è che la sonda può rimanere in orbita per circa 6 mesi.

Aspettiamo nuove notizie ed incrociamo le dita.

Fonte dati, The Planetary Society.

9 commenti:

  1. Ti abbiamo citato in AstronautiCAST... ;-)

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    1. Ciao carissimo, ti ringrazio molto! Hai un URL di riferimento (post o podcast)?

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    2. Ciao Sergio, è l'episodio 8x29 che stavamo registrando proprio ieri sera. Appena è pronto lo trovi nella homepage di AstronautiCAST http://www.astronauticast.com/

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  2. Luigi questo è un Banner pubblicitario..?

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  3. Se pensate questo cancellate pure il commento...

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  4. Ma come è possibile spendere cifre (immagino) altissime per sviluppare e spedire un progetto in orbita e non accorgersi di bug così grossolani?

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    1. Cosa posso dirti, per come hanno descritto il problema anche a me è sembrato un bug facilmente rilevabile in fase di test del software di volo, ma come ho scritto nel post dipende da come questo è stato progettato, dai vincoli imposti dall'hardware e da altre cose che non conosciamo.
      Non siamo qui per accusare e polemizzare su attività fatte da altri tra l'altro con passione ed entusiasmo.
      Magari tutto questo potrebbe avere un altro significato, di provare anche noi a dare una mano... chissà!

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    2. Ieri sera è arrivata la notizia del reboot del computer e del ripristino dei contatti con Lightsail.

      RAMIRO

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