الوضع الآمن في المركبة الفضائية

الوضع الآمن هو وضع تشغيل لمركبة فضائية حديثة غير مأهولة، يتم خلاله إيقاف تشغيل جميع الأنظمة غير الأساسية، ولا يتم تفعيل سوى الوظائف الأساسية مثل إدارة الحرارة واستقبال الراديو والتحكم في الوضع . ^{[ 1 ]}

يُفعّل الوضع الآمن تلقائيًا عند اكتشاف حالة تشغيل أو حدث مُحدد مسبقًا قد يُشير إلى فقدان السيطرة أو تلف المركبة الفضائية. عادةً ما يكون الحدث المُحفز عطلًا في النظام أو اكتشاف ظروف تشغيل تُعتبر خارجة عن النطاق الطبيعي بشكل خطير. يمكن للأشعة الكونية التي تخترق الأنظمة الكهربائية للمركبة الفضائية أن تُولّد إشارات أو أوامر خاطئة، وبالتالي تُسبب حدثًا مُحفزًا. تُعدّ إلكترونيات المعالج المركزي عُرضةً بشكل خاص لمثل هذه الأحداث. ^{[ 2 ]} من المُحفزات الأخرى عدم استلام أمر خلال فترة زمنية مُحددة. قد يكون سبب عدم استلام الأوامر أعطالًا في الأجهزة أو برمجة خاطئة للمركبة الفضائية، كما في حالة مركبة الهبوط فايكنغ 1 .

تتضمن عملية الدخول في الوضع الآمن، والتي تُعرف أحيانًا باسم "التأمين" ، ^{[ 3 ]} عددًا من الإجراءات المادية الفورية المتخذة لمنع التلف أو الفقدان الكامل. يتم فصل الطاقة عن الأنظمة الفرعية غير الأساسية. يُعد استعادة التحكم في الوضع، في حال فقدانه، أولوية قصوى لأنه ضروري للحفاظ على التوازن الحراري والإضاءة المناسبة للألواح الشمسية. ^{[ 1 ]} قد تتعرض المركبة الفضائية المتقلبة أو التي تدور حول نفسها للاحتراق أو التجمد أو استنفاد طاقة بطاريتها بسرعة، ما يؤدي إلى فقدانها إلى الأبد. ^{[ 4 ]} تُسمى عملية استعادة الوضع المستقر " التخلص من الدوران" .

أثناء وضع الأمان، تُعطى الأولوية القصوى لحماية المركبة الفضائية. عادةً ما يتم إيقاف تشغيل جميع الأنظمة غير الأساسية، مثل الأجهزة العلمية. وتسعى المركبة للحفاظ على اتجاهها بالنسبة للشمس لإضاءة الألواح الشمسية ولإدارة الحرارة. ثم تنتظر المركبة أوامر لاسلكية من مركز التحكم بالمهمة، وتراقب الإشارات على هوائيها متعدد الاتجاهات منخفض الكسب . ويعتمد ما يحدث بالضبط أثناء وضع الأمان على تصميم المركبة الفضائية ومهمتها. ^{[ 2 ]}

تتضمن عملية التعافي من الوضع الآمن إعادة الاتصال بين المركبة الفضائية ومركز التحكم بالمهمة، وتنزيل أي بيانات تشخيصية، وإعادة تشغيل الطاقة تدريجيًا إلى الأنظمة الفرعية المختلفة لاستئناف المهمة. قد يستغرق التعافي من بضع ساعات إلى أيام أو أسابيع، وذلك تبعًا لصعوبة إعادة الاتصال، والظروف الموجودة على متن المركبة الفضائية، والمسافة بينها وبين المركبة، وطبيعة المهمة. ^{[ 5 ]}

يمكن أحيانًا تجاوز وضع التشغيل الآمن العادي. قد تُعطَّل قدرة المركبة الفضائية على الدخول في الوضع الآمن أثناء عملياتها الحاسمة (مثل مناورة دخول المركبة الفضائية كاسيني مدار زحل )، والتي - في حال حدوث عطل حرج - ستُفقد معظم أهداف المهمة، إن لم تكن جميعها. ^{[ 3 ]} في بعض الأحيان، يتم وضع المركبة الفضائية في الوضع الآمن عمدًا من قِبل مركز التحكم بالمهمة، كما حدث مع المركبة الجوالة سبيريت في اليوم المريخي 451. ^{[ 6 ]}

2005

• واجه الروبوت "سبيريت" عدة حوادث في الوضع الآمن. ^{[ 6 ]}

2007

• تم إيقاف عملية تنزيل بيانات التحليق بالقرب من إيابيتوس بواسطة كاسيني-هويجنز بسبب حدث إنقاذ في 10 سبتمبر 2007. ^{[ 3 ]}
• دخلت سفينة الفضاء "نيو هورايزونز" في الوضع الآمن في 19 مارس 2007 بسبب خطأ في الذاكرة لا يمكن تصحيحه في جهاز الكمبيوتر الرئيسي لمعالجة الأوامر والبيانات (C&DH). ^{[ 5 ]}
• انقطع اتصال مركبة أوديسي بين مركبات استكشاف المريخ والأرض خلال عدة أحداث إنقاذ مفاجئة. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

2009

• دخل مسبار استطلاع المريخ المداري (MRO) في وضع الأمان في 26 أغسطس 2009 للحادث الثاني في شهر واحد، والرابع في عام 2009، والثامن منذ إطلاقه في عام 2005. ^{[ 9 ] [ 10 ]} وظلت المركبة الفضائية في وضع الأمان حتى 8 ديسمبر 2009. ^{[ 11 ]}
• دخل جهاز كيبلر في الوضع الآمن في 15 يونيو ومرة ​​أخرى في 3 يوليو 2009. وقد تم تشغيل الحالتين عن طريق إعادة ضبط المعالج الموجود على اللوحة. ^{[ 12 ]}
• دخلت المركبة الفضائية "دون" في وضع الأمان بسبب خطأ برمجي أثناءتحليقها بالقرب من المريخ في 17 فبراير 2009. ^{[ 13 ]}
• دخلت المركبة الفضائية "ميسنجر" في وضع الأمان خلال تحليقها الثالث بالقرب من عطارد في 29 سبتمبر 2009. ^{[ 14 ]}

2014

• دخلت المركبة الفضائية " فيلاي" في وضع الأمان في 15 نوفمبر 2014، بعد أن نفدت بطارياتها بسبب انخفاض ضوء الشمس وانحراف اتجاه المركبة الفضائية عن الوضع الطبيعي في موقع هبوطها غير المخطط له. ^{[ 15 ]}

2015

• دخلت مركبة "نيو هورايزونز" وضع الأمان في 4 يوليو 2015، قبل عشرة أيام من أقرب نقطة لها من بلوتو ، وذلك بعد حدوث مشكلة في توقيت تسلسل الأوامر. وقد فُقدت بعض البيانات العلمية، ولكن كان تأثير ذلك ضئيلاً للغاية على أهداف المهمة. ^{[ 16 ]}

2016

• دخلت مركبة جونو الفضائية وضع الأمان في 18 أكتوبر 2016، قبيل مناورة مُخطط لها باستخدام محركها الرئيسي لخفض مدارها. ^{[ 17 ]} أُعيد تشغيل حاسوب المركبة، وأظهر الفحص اللاحق لأنظمة البحث العلمي عدم وجود أعطال كبيرة. ولا يزال السبب الدقيق قيد التحقيق. ^{[ 18 ]}

2018

• دخلت المركبة الجوالة "أوبورتيونيتي " في وضع الأمان في 13 يونيو/حزيران 2018 خلال عاصفة الغبار التي ضربت المريخ في ذلك العام . كانت كثافة الغلاف الجوي عالية لدرجة أنها حجبت ضوء الشمس بالكامل تقريبًا، ولم تتمكن الألواح الشمسية للمركبة من إعادة شحن بطارياتها حتى لأبسط عمليات الصيانة والاتصالات. ^{[ 19 ] [ 20 ]} كان من المأمول أن تُعاد تشغيلها بمجرد انقشاع الغلاف الجوي في أكتوبر/تشرين الأول، لكنها لم تفعل، مما يشير إما إلى عطل كارثي أو إلى أن طبقة من الغبار قد غطت ألواحها الشمسية. ^{[ 21 ]} في 13 فبراير/شباط 2019، أعلن مسؤولو ناسا انتهاء مهمة " أوبورتيونيتي "، بعد أن فشلت المركبة الفضائية في الاستجابة لأكثر من 1000 إشارة أُرسلت منذ أغسطس/آب 2018. ^{[ 22 ]}
• دخل تلسكوب هابل الفضائي في وضع الأمان في 5 أكتوبر 2018، بعد تعطل أحد جيروسكوباته الثلاثة النشطة . وكان الجيروسكوب المعطل يُظهر علامات نهاية عمره الافتراضي لمدة عام تقريبًا، ولم يكن تعطله مفاجئًا. وقد تم تركيب ستة جيروسكوبات جديدة في هابل خلال مهمة الصيانة الرابعة عام 2009 ( STS-125 ). عادةً ما تستخدم المركبة الفضائية ثلاثة جيروسكوبات في الوقت نفسه، ولكنها تستطيع مواصلة إجراء عمليات الرصد العلمي باستخدام جيروسكوب واحد فقط. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

2021

• أعلنت وكالة ناسا أن تلسكوب هابل الفضائي دخل في وضع الأمان بعد مواجهة مشاكل في مزامنة الاتصالات الداخلية للمركبة الفضائية. وتم تعليق عمليات الرصد العلمي مؤقتاً.

• دخل مركز بيانات سوهو في وضع الأمان وكاد أن يتعطل تمامًا في 25 يونيو 1998. استؤنفت العمليات الطبيعية في نهاية المطاف بعد انقطاع دام أربعة أشهر. ^{[ 4 ] [ 25 ]}
• دخل NEAR في وضع الأمان، وانقلب خارج السيطرة وكاد أن يضيع خلال المحاولة الأولى لإدخال مدار إيروس في 20 ديسمبر 1998. ^{[ 26 ]}
• دخل مسبار مارس غلوبال سيرفيور في وضع الأمان وفُقد عندما ارتفعت درجة حرارة بطارياته ودُمرت بسبب التوجيه الشمسي غير الصحيح في 2 نوفمبر 2006. ^{[ 27 ]}
• فُقدت المركبة الفضائية ISEE-3 في 16 سبتمبر/أيلول 2014، أثناء محاولة إعادة تشغيل مدنية. ^{[ 28 ]} ويُعتقد أن المركبة، التي يبلغ عمرها 36 عامًا، دخلت في وضع الأمان نتيجة انخفاض الطاقة من ألواحها الشمسية. ^{[ 29 ]} ولم يتمكن المشروع الممول جماهيريًا من إعادة الاتصال بها.

• نظام أمان ضد الأعطال