أول مهمة لشركة Atomos Space في المدار هي تجربة بالنار

هناك عدد قليل من المهام التي تجسد بشكل أكثر حدة مقولة “الفضاء صعب” من المهمة التجريبية الأولى لشركة Atomos Space، والتي تمكنت الشركة من التراجع عنها أكثر من مرة من حافة الكارثة.

تم إطلاق هذه المهمة التوضيحية، التي يطلق عليها اسم Mission-1، إلى المدار على صاروخ SpaceX Falcon 9 في 4 مارس. أهداف المهمة طموحة إلى أقصى الحدود: المركبتان الفضائيتان – مركبة نقل مدارية تسمى Quark-LTE ومركبة مستهدفة تسمى Quark-LTE. Gluon – سيُظهر في النهاية مناورات معقدة للغاية بما في ذلك الالتقاء والالتحام والنقل المداري والتزود بالوقود في المدار.

واجهت الشركة مشكلتين رئيسيتين تتعلقان بالاتصالات ومعدل دوران المركبات الفضائية، وقد قامت (إلى حد كبير) بحل كلتا المشكلتين، على الرغم من القيود الهائلة وحزم البيانات النادرة وعرض النطاق الترددي المحدود للغاية. (في الواقع، كان ذلك محدودًا للغاية، لدرجة أن الفريق اضطر إلى تقييد تحديثات برامج الطيران الخاصة به بسلسلة من النصوص يبلغ طولها 145 حرفًا فقط).

قالت فانيسا كلارك، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Atomos، لـ TechCrunch: “لقد كان الأمر قاسيًا”.

وقد وافق على ذلك المدير التنفيذي للعمليات والمؤسس المشارك للشركة ويليام كوالسكي. وقال: “ما يجعل الأمر صعبًا للغاية، حتى في حالتنا، هو أننا نحاول استقراء حالة نظام معقد للغاية من ربما 100 بايت من البيانات”. “إن الأمر كثيرًا، فأنت تقوم بالتخمينات حول سبب هذا الأمر، مع العلم أن بعض هذه التخمينات قد تأخذك إلى طريق لن تتعافى منه أبدًا.”

بدأت المشكلات بعد ساعات فقط من نشر المركبتين الفضائيتين، اللتين تزاوجتا معًا، من المرحلة العليا لصاروخ Falcon 9. كان النشر رمزيًا، وتلقت أتوموس أول اتصال لها من المركبة الفضائية بعد سبع دقائق من النشر. كان المزاج احتفالياً.

ولكن مرت 40 دقيقة حتى حصلت الشركة على اختبار الاتصال التالي. ثم بعد ذلك بساعتين أخريين. ثم ثماني ساعات.

كانت أتوموس تتوقع حزم البيانات كل دقيقتين.

“الأسوأ [day] قال كوالسكي: “كان يوم الاثنين عندما أطلقنا ذلك المساء”. “كانت الساعة 11 ليلاً، كنت أنا وكبير المهندسين… ولم نسمع أي شيء، ونفكر فقط، هل فشلنا؟ هل ماتوا؟ لقد جربناها ولم ينجح الأمر. لقد كان ذلك بمثابة لكمة في القناة الهضمية حقًا.

لم يحدد مراقبو المهمة السبب الجذري إلا بعد 24 إلى 48 ساعة من النشر، وقد فعلوا ذلك بمساعدة شركة أخرى لديها أصول في المدار. وبعد سحب بعض الخيوط، تمكنوا من الاتصال بالهاتف مع كبير مهندسي الأنظمة في شركة اتصالات الأقمار الصناعية إيريديوم. كانت المركبة الفضائية تستخدم أجهزة المودم التي توفرها إيريديوم، بالإضافة إلى استخدام كوكبة إيريديوم كأقمار صناعية للترحيل. كانت مركبة أتوموس الفضائية تتحرك بسرعة كبيرة جدًا، وفي تعارض مباشر، لدرجة أنها لم تتمكن من إجراء “مصافحة” البيانات مع أقمار إيريديوم الاصطناعية لنقل المعلومات فعليًا إلى الأرض.

انتهى الأمر بمهندسي شركة Atomos بإجراء سلسلة من تحديثات البرامج التي أدت إلى إزالة دورة الخدمة لأجهزة الراديو، وتعديل أوضاع الاسترداد في المركبة الفضائية بحيث يظل الراديو قيد التشغيل دائمًا، حتى لو كانت المركبة الفضائية في حالة طاقة منخفضة.

وبينما كان المهندسون يحاولون إصلاح مشكلة الاتصالات، واجهوا مشكلة مختلفة: كانت المركبة الفضائية تتدحرج بمعدل سريع للغاية يبلغ 55 درجة في الثانية (وقد تم تصميمها للتعامل مع معدل دوران يصل إلى 5 درجات في الثانية). بالإضافة إلى ذلك، كانت المركبة الفضائية تدور ببطء بحيث لم تعد المصفوفات الشمسية تواجه الشمس. وهذا يعني أنه كان سباقًا مع الزمن، وضد موت بطاريات المركبات الفضائية تمامًا.

قال كوالسكي: “كان لدينا رسمان بيانيان”. “لقد قمنا برسم اتجاه قوتنا عندما نعتقد أنه سيتم توجيهنا بعد ذلك إلى الشمس وسنكون [at] القوة العادية، ومعدل التفكك لدينا. لقد كان الأمر يتعلق بخفض معدل التحلل إلى الصفر قبل أن تصل الطاقة إلى الصفر.

وقد تفاقمت المشكلة بسبب الاتصالات المحدودة؛ لم تدرك الفرق أن هناك خطأ ما حتى اليوم الرابع بعد النشر، ولم تتمكن المركبة الفضائية من استيعاب الأوامر الجديدة إلا في الفترات الفاصلة بين فترات طويلة من انقطاع الاتصالات بشكل أساسي.

وببطء، وعلى مدى أيام، تمكنوا من إبطاء المركبة الفضائية. حقق الفريق فوزًا كبيرًا آخر عندما تمكن من إنشاء اتصالات ذات نطاق ترددي عالٍ، وهو رابط فضاء-فضائي على Quark-LITE الذي يتحدث عبر شبكة Inmarsat. قامت الشركة بأول محاولة للحصول على اتصالات النطاق الترددي العالي يوم الخميس، ونجحت في الحفاظ على الاتصالات مع المركبة الفضائية لمدة ست دقائق.

خلال تلك الفترة، تلقى مراقبو المهمة بيانات أكثر بـ 17 مرة مما كانوا عليه منذ الإطلاق. وقد زود هذا مراقبي المهمة بكميات هائلة من البيانات حول صحة المركبة الفضائية. لم تكن كل الأخبار إيجابية – فقد تضررت إحدى مجموعات البطاريات الموجودة على OTV بشدة بسبب ركوب الدراجات العنيف، ويبدو أن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بحاجة إلى إعادة ضبطه على متن إحدى المركبات الفضائية – ولكن هذه إصلاحات سهلة، كما قال كلارك.

بحلول يوم الثلاثاء أو الأربعاء، تهدف الشركة إلى البدء في تشغيل نظام الدفع. إذا سارت الأمور حسب الخطة، وتمكن المهندسون من التأكد من أن نظام الدعامة يوفر دقة التوجيه والتحكم، فسيقومون بإيقاف تشغيل قضبان عزم الدوران وعجلات التفاعل. وتهدف الشركة إلى فصل المركبة الفضائية خلال شهر تقريبًا، بهدف استكمال جميع أهداف المهمة بحلول نهاية يونيو.

يعزو كوالسكي وكلارك بعض نجاح الشركة الناشئة إلى حقيقة أنها متكاملة رأسياً إلى حد كبير. تمكن الفريق – الذي استغرق 100 ساعة أسبوعيًا في الأسبوع الأول بعد النشر – من الاستفادة من معرفته الوثيقة بتصميم المركبة الفضائية لحل المشكلات التي ظهرت.

“من الواضح أن الأمر كان مؤلمًا للغاية، ولكن الأمر كما لو كان الرئيس التنفيذي لشركة Nvidia يقول: “أتمنى لكم معاناة كبيرة”. وقال كلارك: “لقد مررنا بذلك ولم يكن الأمر رائعًا في الوقت الحالي، ولكن الآن بعد أن مررنا به، نحن بالتأكيد أكثر إنجازًا”.