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大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
おお、なかなかの資料が来ましたね。16時の解禁までお待ちください。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
これは、しっかり読んで理解しないといかん…記事を書くの大変だぞ。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
ひとみファン、JAXAファンの皆さんは、ファンファンJAXAに資料が出るのをお楽しみに。ものすごく読みごたえのある資料です。
はやぶさ毎日 @mai_hayabusa
ひとみの現状の記者会見。ひとみがなぜ回転を始めたのか。その経過が分かってきたようです。
はやぶさ毎日 @mai_hayabusa
ひとみは姿勢制御のための装置を二つ持っており、そのうち一つ「スタートラッカ(星を見て衛星の姿勢を判断する)」のデータがうまく取り込まれなくなり、もう一つの装置(IRU)による誤差が大きくなって、「姿勢が変だ」と判断してしまい、回転が始まってしまった、という状況のよう。
はやぶさ毎日 @mai_hayabusa
実際はひとみは回転していないのに「回転している」と誤解が生まれ、それが姿勢制御装置にも異常が起きたとの誤解を生み、スラスターによるセーフホールドモードに入り、そこで想定とは異なる方向にスラスターが噴射され、回転が増幅してしまった。最初の「誤解」が深刻なトラブルに・・・。
はやぶさ毎日 @mai_hayabusa
以上の経過は推測の段階。現在もひとみは高速で回転。太陽電池バドルの一部、伸展部が分解し、バッテリーも枯渇状態とみられる。電波もその後とれていない。しかし、「液体ヘリウムはまだ残っている。枯渇しても別の手段で観測装置を冷却して観測する」と久保田さんは決意を語りました。
はやぶさ毎日 @mai_hayabusa
「ひとみの一部物体が大気圏に再突入する」と国防総省戦略軍統合宇宙運用センター(JSpOC)から公表。複数の物体のうち二つが、4月29日と5月10日に再突入するとの予測。JAXAは「再突入物体は非常に軽い物体なので大気圏中で燃え尽きると推定している」と説明。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
「ひとみ」の不具合に関して、JAXAから推定メカニズムが示された。姿勢制御系のうち、慣性センサとスタートラッカの値に不整合が生じ、それを解決できずにリアクションホイールが飽和、セーフホールドモードに移行するも角速度を正しく検知できずにスラスタで回転させてしまった。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
@SubaruTakeshima 「セーフホールドモードに移行するも角速度を正しく検知できずにスラスタで回転させてしまった。」→セーフホールドモードで回転させてしまったのは角速度の検知ではなく、スラスタのパラメタ設定間違いです。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
通常、姿勢制御後は慣性基準装置(IRU)の誤差が大きくなるため、スタートラッカ(STT)の値を用いてIRUを補正し、誤差を収束する。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
STTとIRUの誤差が1度を超えると、STTのデータを取り込まずにIRUのみで姿勢を制御する。その結果、IRUは21.7度/時の速度でZ軸まわりに回転していると判断し、逆に回転させようと姿勢制御を開始した。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
実際には衛星が回転していないにも関わらずリアクションホイール(RW)を使って回転を止めようとしたため、RWの角運動量が増加。磁気トルカ(MT)を使用するも姿勢がデタラメなので角運動量はさらに増える。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
RWの飽和により、スラスタセーフホールドモードに移行。スラスターにより太陽指向補足モードに移行しようとしたが、このときのスラスター制御パラメタに問題があった可能性がある。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
@SubaruTakeshima 「このときのスラスター制御パラメタに問題があった可能性がある。」→問題があることが確認済み。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
スラスターによる太陽捕捉制御は、打ち上げ直後に正常に行われた。しかしその後、伸展マスト展開により質量特性が変わったため、パラメタを変更した。この変更後、スラスタによる姿勢制御は一度も行っていなかった。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
要約終わり。前に憶測で書いた「セーフホールドモード時の姿勢制御のソフトウェアの問題」というシナリオとほぼ同じだった…
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
.@meister48 まず、STTの問題は推定で、STT自体に問題があったのか、使い方に問題があったのかは未確認です。それと、姿勢制御に問題がなくても、セーフホールドモードの挙動が正常であれば破綻していなかった可能性もあります。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
IRUは姿勢制御前のキャリブレーションで算出してるが、大きく姿勢が変わったので誤差が出てる。スタートラッカの値が出た瞬間、直前にIRUが算出した姿勢との差が出る。この時間差が短いので、一瞬だが計算上「すごい角速度」が算出される。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
そのあと、スタートラッカが繰返し姿勢を検出することで、複数の姿勢の値を平均して求めた角速度は小さく収束していく。この角速度をもとにIRUのキャリブレーションを再設定する。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
ここからはJAXAの推測。何らかの理由でスタートラッカが追尾モードから、捕捉モードに切り替わってしまった。本来、スタートラッカは星が見えなくなるまでは追尾モードを保持する。なぜ切り替わったのか、本当に切り替わったのかはまだわからない。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
スタートラッカが捕捉モードになった瞬間、計算上のキャリブレーション値は21.7度/時だったと思われる(理由はあとで)。実際には衛星はほとんど回転していないのに、コンピューターはIRUをこの値でキャリブレーションしてしまったため、21.7度/時で回っていると「錯覚」した。
大貫剛 @ohnuki_tsuyoshi
衛星の姿勢制御系はRWを操作して衛星の回転を「止めた」のだが、実際は21.7度/時の角速度で「回して」しまった。この結果、数分後にスタートラッカが再捕捉して算出した姿勢との間に1度以上のずれが生じたため、ソフトウェアはスタートラッカの異常と判定し、以後はIRUの値に従った。
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コメント

ゴッドホース @godhorse 2016年4月15日
ひとみちゃんさようなら?
sokuoku @sokuoku 2016年4月16日
わかりやすくて良い解説ありがとうです。(pdfだけでは難解) しかし、今回ばかりはリカバリー難しそうですね・・・責任のなすりつけや粗探しではなく、次回へ向けての改善のための原因究明を願います。
VTuber試作先行量産型水中専用兎面@寒冷地戦闘仕様(遺伝子組み換えでない) @fsm_jp 2016年4月17日
当初の予想通りひとみ自体が問題を持ってたか。 良いニュースは(元々ありえないと考えられてたけど)デブリ衝突による破壊でもないし、圧力タンクや姿勢制御燃料の破裂ではないこと。そのため、観測機器は生きてるかもしれないということ。 悪いニュースはリカバリのためには通信が必要で、通信のためには電力が必要で、電力が確保できてもまた誤った姿勢制御をする可能性が高くリカバリが非常に難しいこと。 って感じか。
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