Revisitando los restos de Schiaparelli

Por Daniel Marín, el 27 octubre, 2016. Categoría(s): Astronáutica • ESA • ExoMars • Marte • NASA • Sistema Solar ✎ 103

Seguimos con el culebrón de Schiaparelli. Si el otro día vimos imágenes de la zona de impacto del módulo EDM Schiaparelli de la misión ExoMars 2016 gracias a la sonda MRO de la NASA, ahora podemos disfrutar de imágenes en alta resolución de la escena del desastre. En la anterior ocasión las imágenes fueron obtenidas por la cámara CTX de MRO, mientras que esta vez ha entrado en juego la poderosa HiRISE.

sas (NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona).
Los restos de Schiaparelli en Meridiani Planum. Arriba a la derecha el escudo térmico, en el centro el cráter de la sonda y abajo el paracaídas con el backshell (NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona).

Las fotos fueron obtenidas el 25 de octubre y en ellas se ve más claramente el cráter que dejó Schiaparelli después de estrellarse contra la superficie el 19 de octubre. El cráter de Schiaparelli —el segundo con ese nombre en Marte— tiene un diámetro de 2,4 metros —curiosamente las mismas dimensiones que el escudo térmico de la misión— y se estima que debería tener unos 50 centímetros de profundidad, pero las condiciones de iluminación no han permitido estudiar su relieve con precisión. En la imagen también se puede ver el escudo térmico frontal y el trasero, este último unido al paracaídas. A la derecha del cráter dejado por Schiaparelli se aprecia una marca en forma de arco que todavía no tiene una explicación clara. Todos los elementos de Schiaparelli han alcanzado el suelo a una distancia inferior a 1,5 kilómetros entre sí.

Detalle del cráter que dejó Schiaparelli (NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona).
Detalle del cráter que dejó Schiaparelli (ESA/NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona).
(NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona).
Detalle del paracaídas y el backshell (ESA/NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona).
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La zona del impacto en la elipse de aterrizaje de Schiaparelli, en Meridiani Planum (NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona).

¿Pero qué pasó con Schiaparelli? La telemetría de la sonda —un total de 600 MB— enviada a la Tierra por su nave nodriza ExoMars TGO nos muestra que el paracaídas de 12 metros de diámetro y el escudo térmico trasero se separaron antes de lo previsto, 4 minutos y 41 segundos después de haber comenzado la fase de entrada, descenso y aterrizaje (EDL). Pero lo más grave fue que los nueve motores de hidracina no se funcionaron durante 30 segundos, sino solamente unos 3 segundos. La consecuencia fue que Schiaparelli cayó a plomo de una altura de entre 2 y 4 kilómetros y chocó contra el suelo a una velocidad de cerca de 360 km/h. La masa en el momento del impacto, teniendo en cuenta que todavía llevaba en los tanques la mayor parte de la hidracina, era de unos 300 kg (dejo al lector los cálculos de la energía cinética asociada).

Estos son los hechos, ¿pero cuál fue la causa del fallo? En los últimos días hemos asistido a una oleada de noticias en los medios culpando del accidente al sistema de navegación y guiado (GNC) y, más concretamente, al software. Siempre que ocurre un accidente es normal que los medios se precipiten a la hora de identificar las causas, pero llama poderosamente la atención que incluso desde la cúpula de la ESA, un organismo que no se caracteriza precisamente por su transparencia si lo comparamos con la NASA, haya confirmado con la boca pequeña que sí, que estamos ante un fallo de software. Y todo sin esperar siquiera a la aparición de un informe preliminar del fiasco.

Evidentemente, todo apunta a un fallo del sistema de control. El paracaídas parece que se desplegó correctamente y los motores parece que funcionaron, pero no como estaba planeado. Lo más obvio es pensar que un problema relacionado con el software hizo pensar a la nave que ya estaba en la superficie y por eso apagó los motores prematuramente, un error que seguramente también implicó al radar Doppler encargado de medir la altura con respecto al suelo. Pero, como nos muestran día sí y día también los accidentes de aviación, a veces la explicación más obvia no es siempre la correcta. Es muy posible que Schiaparelli se estrellase por un error de software, sí. Pero también es posible que no. Hasta que aparezca el informe final —o se filtre— todo son conjeturas.

Secuencias de la fase EDL y del sistema GNC de Schiaparelli (Thales Alenia).
Secuencias de la fase EDL y del sistema GNC de Schiaparelli (Thales Alenia).
Secuencia de descenso de Schiaparelli (Thales Alenia).
Secuencia de descenso de Schiaparelli (Thales Alenia).
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Características del escudo de Schiaparelli (EXM-EDM) comparado con el de otras misiones (Thales Alenia).
Helicóptero usado para probar el radar de Schiaparelli en Marruecos (ESA).
Helicóptero usado para probar el radar de Schiaparelli en Marruecos (ESA).

En este sentido a nadie se le debe escapar el interés que tiene la ESA en dar carpetazo al ‘incidente Schiaparelli’ y declarar la misión un éxito lo más rápido posible. ¿El motivo? Que el próximo diciembre la cumbre de ministros europeos debe aprobar si destina o no los cerca de trescientos millones de euros que necesita la misión ExoMars 2020 para seguir adelante. Y con este escenario a la vista un fallo de software es, en teoría, algo más fácil de digerir y corregir que un problema de hardware o, peor aún, de gestión del proyecto. Y, como ejemplo de que no debemos precipitarnos, ayer mismo salió la noticia de que la causa del accidente pudo deberse a unas oscilaciones excesivas tras el despliegue del paracaídas. Estas oscilaciones habrían confundido al sistema de navegación, que apagó los motores antes de lo previsto.

En definitiva, no veo por ningún lado la ventaja en todo este relato de que el fallo sea un ‘simple’ fallo de software. De ser así eso significaría que han fracasado todos los protocolos de seguridad y comprobación y, por extensión, estaríamos ante una deficiente gestión del proyecto. Si ExoMars 2020 también se estampa contra el suelo por un simple error en el software no servirá de mucho consuelo.

Referencias:

  • http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ExoMars/Detailed_images_of_Schiaparelli_and_its_descent_hardware_on_Mars
  • http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA21131
  • http://www.esa.int/esl/ESA_in_your_country/Spain/ESA_Euronews_ExoMars_en_Marte


103 Comentarios

  1. Esa zona con pinta de quemado que rodea el cráter producido por la sonda, ¿indica que la el combustible explotó con la colisión? En ese caso a lo mejor se ha fertilizado la superficie con N2 en ese entorno, será curioso observar cómo evoluciona.

    1. El logro importante de la misión es que la sonda se destrozó en Marte y no desapareció en el espacio ni terminó estrellándose en Pluton. Tendría que haber un premio consuelo por dar en el blanco. Hay que ver el lado bueno de las cosas (lo anterior escrito en ingles suena mejor). Europa avanza en la exploración espacial. A los golpes pero avanza. Quien sabe si para el año 2.674 no coloca a un hombre en la luna. Eh?

      1. … casi le aciertan al centro de ‘la diana’, pero se cometieron errores informáticos y ¿cuanto le costo el pequeño crater a los contribuyentes europeos?, supongo que muchísimo menos de lo que le costara a la ESA, si la Exomars 2020 hace otro crater en el planeta marte.

  2. Apesta todo.

    Se da la «casualidad» de que la empresa que ha realizado el software es española, GMV, su página web:
    http://www.gmv.com/es/Empresa/Comunicacion/Noticias/2016/10/ExoMars.html
    Que obviamente, callados como putas. Está claro que yo tampoco me trago que todos los controles han salido mal y con un fallo tan brutal como este, sería el peor de la historia de la astronáutica con permiso de la famosa sonda de la NASA que se hizo la picha un lío con las medidas.
    Como no hay puta forma de echarle la culpa a los rusos, pues para eso están los más tontos del club, con permiso de los griegos. Lo de «tontos» es como todo, el mandilón de abajo de todo se come el marrón que para eso es el último mono, o gallina del gallinero.

      1. Pues ya ve usted que los hacen de puta madre, sobre todo para su bolsillo.

        Lo que estoy diciendo es que si la empresa del SW hubiera sido alemana o francesa, ahora estaríamos hablando de un fallo del radar o de los elementos. A usted el tema le parecerá de coña, pero ya poco tejido espacial hay en Hispanistán y sólo faltaba esto.

      2. ¿Y que tiene que ver la política con la exploración espacial?

        ¿Es que no tenemos ya suficiente con tener política a todas horas y en todos los medios como para tenerla también aquí en un blog científico?

    1. A mí me parece que más que cargarle el muerto al «más tonto» lo que buscan es conseguir la aprobación de ExoMars 2020. Si falla el paracaídas, por decir algo, probar la solución lleva mucho tiempo y recursos; solventar un fallo en el software suele ser mucho más económico.

      1. ¿Y tú te crees que los ministros, que saben de qué van las pomadas, se van a tragar que una cosa se hizo mal, la comprobación mal, el trabajo conjunto con las demás empresas (tal y como explica en el link que he puesto) igualmente fatal, la comprobación final.general y la supervisión de la ESA de puta pena?
        Lo que hacen es salvar el culo de sus empresas amiwitas ante una posible cancelación y cargarle el muerto al tonto de la clase. ¿Tú crees que el marrón se lo van a repartir entre todos?
        Si ya digo que es una pena que no se lo coman los rusos. Cómo van a hacer algo mal ellos, hombre, en qué cabeza cabe.

        1. Pero, lo que cuentas de las comprobaciones y supervisiones rige igualmente para un fallo de software que para un fallo del paracaídas o cualquier otro. Evidentemente, el marrón no se lo van a repartir entre todos. Pero ahora, más que quién come el marrón, toca asegurarse comer de aquí a 2020.

        2. He leído que el paracaídas también era de una compañía española…

          Sea de quien sea la culpa espero que se arregle el error…y que tengamos rover en 2020, que además supongo ya se habrá invertido bastante…por cierto propongo nombre «Unity» que es lo que más falta en Europa…

    2. Seguramente en GMV haya técnicos e ingenieros muy válidos, pero por desgracia las pocas veces que he tratado con ellos en los proyectos en común he visto mucha incompetencia, tocándome a mi explicar documentos y requisitos elaborados por ellos.

      Obviamente con el que trataba no sería el autor de estos documentos, pero si me deja un sabor a incompetencia que una persona externa tenga que explicar el funcionamiento a una persona de la propia GMV.

      Pero bueno me imagino que en las grandes empresas siempre hay gente no valida y cualificada para su puesto..

      1. y los que más profundo han penetrado en la superficie de marte! Que se quiten esos taladritos de la NASA y me traigan un par más de sondas kamikaze de la ESA.

  3. Hay una cosa que no comprendo en esto de las sondas de exploración, no es mas sencillo adaptar diseños anteriores ya testados?, por poner un ejemplo que cuesta meter el rover Exomars en la plataforma de aterrizaje del curiositi?, si, habría que hacer correcciones tanto en hardware como software, pero al final la misión te saldría por la mitad de precio y con un porcentaje de éxito significativamente mas alto.

    1. Eso siempre y cuando tengas el diseño, porque la plataforma del Curiosity es de la N.A.S.A. y no de la E.S.A. Aunque sí, la N.A.S.A. reutiliza el método «Curiosity» para su siguiente robot.

    2. El diseño de descenso que llevaba Schiaparelli es esencialmente el mismo que el de las Viking o Phoenix. La única diferencia está en que la una es de la ESA y las otras de la NASA.

        1. Pues sin tonterías. Ayer mismo mis hijos se pusieron a jugar con el PC (como siempre han hecho) y a nada el teclado no tenia la asignación correcta de las teclas (vamos, que pulsaban la A y subía el cursor).
          Después de probar todo, reinicio del ordenata incluido, la solución fue desenchufar el teclado y volver a enchufarlo, y problema resuelto…¡Ah los misterios de Windows!

  4. Lo que queda claro, debido a que Schiaparelli encendió su instrumental científico después de apagar los motores, es que la sonda creyó que estaba en la superficie de Marte. El motivo del fallo lo dejo a los expertos de la ESA.

    1. Buena observación.

      Sobre ese punto, los ingenieros deberían estar pensando que le puede hacer pensar al ordenador de abordo que ya ha llegado a tierra….

      1. Gracias.
        Sí, es un buen punto de arranque para iniciar la investigación pero no olvidemos que hay otro misterio a resolver ¿por qué se desprendió de los paracaídas antes de tiempo?
        Imagino que las dos causas están relacionadas. Como no sea así y se trate de dos fallos independientes rodarán cabezas.
        Saludos

        1. ACTUALIZACIÓN : La prensa italiana carga contra la empresa rumana ARCA. Del twitter de Ultime Notizie:

          «I controlli sulla sonda #Schiaparelli, che si è schianta su Marte, erano stati affidati alla ditta romena Arca per risparmiare un milione.»

          Tampoco dan datos concretos, veremos a ver si al final son ellos los culpables o sólo cargan contra ellos porque son rumanos.

  5. Varias consideraciones:

    · El cráter me parece pequeño para un aterrizador de 260 kg.
    · Rusia no ha metido la pata, de hecho, el éxito final de esta primera misión depende en bastante medida de 2 instrumentos suyos instalados en el TGO (Hay que leer el Pravda de vez en cuando, no muerde)
    · La distancia entre escudo, paracaídas y aterrizador parece indicar lo que la ESA informa (menos mal) por lo que con unos cálculos trigonométricos, atmosféricos… creo que las conclusiones serán claras, y no podrán problemas para continuar con ExoMars 2020.
    · ¡AY la empresa que la haya kagado!
    · Me ha llamado la atención lo dicho por un científico ruso: «Tenemos evidencias de vida pasada/presente en Marte, ahora vamos allí a demostrarlo. ¡Toma ya! Que no decaiga.

    Salu2

    1. El cráter es lo normal de tamaño, era una sonda no un meteorito. Un meterito impactaría en la superficie de Marte a mucho más de 100 m/s, con mucha más energía cinética para la misma masa que Schiaparelli

      1. Si, creo que tienes razón. También influye el ángulo de la la sonda en el momento del impacto, su propia inclinación, y esa mancha tan extraña en forma curvilínea.

        A modo de broma, imaginaba a mi lavadora a 360 k/h. y aún pesando bastante menos que la sonda, el agujero creí que sería mucho mayor. También dependerá del terreno, claro.

        Un saludo

        1. por especular, esa marca curvilínea podría ser uno de los tanques de combustible que saliese despedido por el impacto, teniendo en cuenta que debían estar prácticamente llenos.

    1. Lo de los 30 segundos es estimado, el programa no tiene establecido el tiempo exacto que deben estar encendidos los motores, depende de lo valores que de el radar, pueden ser 27 segundos como 32.
      El software está programado para encender los motores una vez desenganchado el paracaidas y apagar a cierta distancia del suelo. Como ya digo el tiempo de funcionamiento no está preprogamado por razones obvias.
      Hay varios posibles fallos, bien de hardware bien de software (o las dos cosas):
      1-El radar no ha funcionado correctamente (hardware), o no ha comunicado correctamente los datos al procesador principal (software)
      2-La nave se desestabilizó por causa del paracaidas provocando datos erróneos o confusos del radar. Tal vez un mal desenganche del escudo térmico…

      A mi me parece que esto está muy verde todavía para aprovar el rover exomars. Hay que intentar un Schiaparelli 2.0 primero.

  6. Una pregunta: el artículo dice que la sonda se desprendió del paracaídas entre 2 y 4 kilómetros de altura. ¿Por qué no se sabe con mayor exactitud a qué altura se desprendió? ¿Acaso los datos de telemetría no incluyen la medición de altura el momento exacto en que se desprende el paracaídas? (¿O quizá sea que la exactitud de la medición de altura tiene ese margen de error?)

        1. Bueno, dentro de las miles de posibilidades es algo bastante posible creo yo.. basto que sencillamente el escudo no se desprendiera de la manera que se esperaba, muy bien pudo haber interferido las mediciones del radar. Se habra tenido eso en cuenta?? porque esto explica la cadena de acontecimientos posteriores, pues hasta este punto todo habia salido «bien» … el radar detecta una superficie muy cerca, (el susodicho escudo) inmediatamente el software sin averiguar mucho (no digo que el software sea el responsable, pero tal vez si no era lo suficientemente robusto como para reaccionar ante algo inesperado como esto) asi que asume que ya esta muy cerca de la superficie, suelta el paracaidas, enciende los motores pero solo unos segundos (estas casi en el suelo, dice el radar) el software inmediatamente apaga los motores y esta tan seguro de que ha aterrizado, que incluso enciende los instrumentos cientificos…. y Kataplum !
          Por cierto, visto ya que los instrumentos se encendieron… habra llegado a mandar alguna imagen de la caida, ya que era lo que estaba previsto una vez en el suelo? en fin, me imagino que ya estaran analizando esos 600MB y esperemos que pronto sepamos bien todo lo que paso…

        2. Yo he pensado eso mismo: me llama la atención lo cerca que han caído el escudo y el paracaídas. Puede que sea casualidad, dado los diferente de su comportamiento aerodinámico, pero quizás puede que signifique que ambos se desprendieron en un lapso de tiempo muy corto, en cuyo caso podría indicar que el radar recibió el eco del escudo, muy poco después de haberse desprendido éste y creyó que ya estaba cerca de la superficie, por lo que aceleró todas las operaciones restantes: suelta del paracaídas, encendido de los retrocohetes y apagado de los mismos.

    1. El artículo dice que el paracaídas y el escudo trasero se separaron antes de lo previsto, 4 minutos y 41 segundos después de haber comenzado la fase de entrada, descenso y aterrizaje.
      Si no se publica cuando era el momento previsto en relación con la fase de entrada, esos 4 minutos 41 segundos, para mi son irrelevantes.

  7. El radar empieza a funcionar cuando se desprende el escudo delantero de reentrada, a partir de ese momento el sofware decide el tiempo de funcionamiento de los retropropulsores. Y parece que ahí ha estado el problema, porque en realidad todo parece haber funcionado a la perfección.

    Quizás este video lo explica mejor: https://www.youtube.com/watch?v=h2I8AoB1xgU

    Por cierto, el sofware que tenía que decidir la sequencia en caída libre, el orden de los acontecimientos, era española. Tela marinera Mariano.

    Salu2

  8. viendo un documental sobre el curiosity mostraban las pruebas de apertura del paracaidas supersonico,hay una posibilidad entre 100 que no se despliegue bien y que genere movimientos muy bruscos que confundan al control de actitud. tal vez haya sido el caso en la Schiaparelli. esperemos aprueben esos 300 millones. se ha avanzado mucho

  9. Por cierto Daniel no era por estas fechas cuando se iban a aprobar las nuevas misiones de la Nasa¿?

    Y se sabe algo más de Mangalyaan 2 y se tendrá un rover¿?

    s2

  10. No me cabe en la cabeza que hace 40 años aterrizara la Viking en Marte.
    ¿En realidad toda esta tecnologia nos ha hechos más brutos?.
    Creo que perdimos la capacidad de resolver problemas en forma simple.

    1. La respuesta está en quien aterrizó las Viking. La NASA prácticamente ha hecho de aterrizar en marte rutina y los demás no tenemos más remedio que aplaudirles.

  11. Lo del software me hace recordar la sonda Phobos 2 de ka antigua Unión Soviética la cual se perdió a Marte porque un programador olvidó poner una coma en el programa 🙂

    1. La que se perdió por ese error humano fue la Phobos 1.

      La Phobos 2 llegó a Marte y estuvo funcionando a trancas y a barrancas hasta que se perdió justo cuando iba a sobrevolar Fobos. El motivo del fallo parece ser que estuvo en que, al encender todo su instrumental científico, se quedó sin suficiente energía eléctrica, lo cual afectó al sistema de navegación, los paneles solares dejaron de apuntar al sol y chao pescao. Este tipo de fallo era fácilmente evitable (cuántas veces hemos visto que, ante cualquier contratiempo, una sonda apaga el instrumental científico, apunta los paneles al sol, la antena a la tierra y entra en «modo seguro»). Así que, en el fondo, tienes razón: la Phobos 2 se perdió por un error de software 😉

  12. Creo que la gente de a a pie está en general un poco confundida. El SW (o mejor hablemos de sistema de control, porque no tiene por qué necesariamente estar implementado en SW) que se utiliza en aeronáutica y espacio para un sistema crítico, no tiene mucho que ver a lo que la gente tiene en mente. Y no porque sea más sofisticado ni haga cosas especialmente complejas, sino por los mecanismos que se implementan para la detección de fallos y precisamente evitar que un fallo simple suponga una pérdida de la nave. Muchas veces el SW es más complejo y más caro de desarrollar el que el HW, con lo que a mí no me preocuparía mucho, desde el punto de vista de justificar la pérdida de la misión ante el consejo de ministros, si ha sido un fallo con origen en el SW o en el HW, sino en si el caso fallo que ha ocurrido estaba identificado, tratado y dentro de la cobertura de los tests, ya que todo es un reflejo de la gestión del proyecto. Lo mejor que puede pasar, es que haya sido un caso de fallo múltiple con una probabilidad de ocurrencia muy baja. Si se trata de «simple» fallo de SW, no me cabe ninguna duda de que exomars 2020 estará en serio peligro de no ser aprobada.

  13. No sé si algún informático ya ha comentado el incidente, supongo que sí. Alguno que programe este tipo de rutinas, claro. Pero si finalmente se confirma que ha sido un fallo de este tipo, me gustaría romper una lanza a su favor.

    Yo me dedico a las aplicaciones informáticas de gestión, donde uno de los elementos clave de su ciclo de vida son las pruebas unitarias e integradas (que no voy a pasar a describir ahora en qué consisten). No obstante, es tan delicado el asunto que, incluso pasando una batería completa de pruebas robustas en los entornos previos, con unas condiciones muy parecidas a las que va a tener en situación real, siempre existe la posibilidad de que falle. No sería la primera vez que aparece un estrepitoso fallo a la primera y, si me lee algún informático, sabrá de qué hablo. Por mucho cuidado que se tenga, errar es humano o incluso el error podría deberse a una casuística no contemplada.

    Dicho esto, si en un proyecto de miles de euros es vital, imagino que el software de navegación de un avión, nave espacial, sonda… estará tan manido y tan poco dejado a la arbitrariedad que casi habrá sido una puta casualidad que haya fallado (perdonad mi explícito lenguaje). No me quiero ni imaginar su complejidad, por ello seguro que hay baterías y baterías de pruebas. Lo que no es aceptable es que alguien se haya «saltado» o pasado por alto alguna de esas pruebas, por la razón que sea: escatimar tiempo, pereza, etc., cosa que me resultaría muy difícil de creer. Sería para que lo despidieran inmediatamente.

    En fin, una auténtica pena. El arco que se ve en la arena, ¿no podría ser el robot que ha sobrevivido a la josconcia y se ha ido de paseo, como el que sale mareado de un accidente? ;-P

  14. Venga, tampoco hay para tanto.

    Digamos que el impacto del módulo ha sido una prueba empírica de lo peligroso que es caer en marte a 300 km/h desde dos kilómetros de altura.

    ¿Lo del software? Pues una actualización y arreglado… 😉

    En serio: ya van demasiadas misiones perdidas por «fallos de software». Alguien debería empezar a tomar nota.

  15. Yo tengo claro lo.que paso. Tu no puedes probar un radar acoplado fijamente a un helicóptero. las condiciones reales distan muchisimo de la realidad. Tendría bque haber ido colgando para que los bamboleos del aire debido al paracaídas se asemejasen mas. Lo demas ya lo sabemos. Esta clarisimo. Off topic haber cuando daniel se anima a hacer unnpost sobre los cohetes con publicidad, que hqce tiempo hacían las agencias. Aún me acuerdo de un soyuz con un cartel de Sony en un lateral.

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Por Daniel Marín, publicado el 27 octubre, 2016
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