Re: [ExoMars 2016] Suivi de l'EDL de Schiaparelli et de l'insertion orbitale de TGO.

[Invité]

D'après cet article de la BBC,

"The onboard computer had some problems taking data from different sources, and defining correctly the altitude; and because of that the engines were started for only three seconds which was not enough," explained Prof Jan Woerner

"When the parachute was deployed, it worked. But then some acceleration happened that we do not understand. Was it that the parachute did not deploy fully? We do not know."

Si c'est à cela auquel on aura droit demain, "on ne sait pas", on n'aura pas beaucoup fait avancer le schmilblick. :D  En tout cas il confirme que la phase parachutée n'a pas été aussi performante que prévu.

http://www.bbc.com/news/science-environment-37898565

[montmein69]

La fin de l'article est assez pessimiste sur la suite du projet Exomars 2020, relative à la demande de rallonge financière .....

But the biggest issue facing the rover right now is a shortage of cash to carry it though to completion.

Member states will need to find an additional €300m-400m (currently £270m-360m; $330m-440m) to build, launch and operate the rover.

They have already delayed the life-seeking robot several times and there is a feeling now that unless its future is totally resolved, the project could well be binned.

Ce qui doit à peu près dire .... que si les circonstances de l'échec ne sont pas élucidées et les mesures à prendre clairement trouvées .... le projet serait mis à la poubelle :trouille:

[Invité]

On n'a pas beaucoup de nouvelles de cette commission d'enquête... :D

[montmein69]

Peut-être que ses conclusions sont réservées à la ministérielle de décembre où va être demandée la rallonge ? Histoire d'éviter un gros buzz médiatique avant :scratch:

[Wakka]

Nouvel article de l'ESA qui nous donne quelques infos supplémentaires sur le pourquoi du comment...

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ExoMars/Schiaparelli_landing_investigation_makes_progress

En résumé:
- Ouverture du parachute à 12 km d'altitude et à 1730 km/h.
- Largage bouclier thermique à 7.8 km.
- Par contre, saturation - mesure maximale - de l 'unité de mesure inertielle (IMU) peu de temps après le déploiement du parachute.

Les informations erronées ont généré une altitude estimée négative - c'est-à-dire au-dessous du niveau du sol. Cela a successivement déclenché une libération prématurée du parachute et du bouclier arrière, un bref déclenchement des propulseurs de freinage et enfin l'activation des systèmes au sol comme si Schiaparelli avait déjà atterri. En réalité, le véhicule était toujours à une altitude d'environ 3,7 km....

[David L.]

Nouvel article de l'ESA qui nous donne quelques infos supplémentaires sur le pourquoi du comment...

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ExoMars/Schiaparelli_landing_investigation_makes_progress

En résumé:
- Ouverture du parachute à 12 km d'altitude et à 1730 km/h.
- Largage bouclier thermique à 7.8 km.
- Par contre, saturation - mesure maximale - de l 'unité de mesure inertielle (IMU) peu de temps après le déploiement du parachute.

Les informations erronées ont généré une altitude estimée négative - c'est-à-dire au-dessous du niveau du sol. Cela a successivement déclenché une libération prématurée du parachute et du bouclier arrière, un bref déclenchement des propulseurs de freinage et enfin l'activation des systèmes au sol comme si Schiaparelli avait déjà atterri. En réalité, le véhicule était toujours à une altitude d'environ 3,7 km....

Décidément, l'Europe et les unités de mesure inertielle...  :wall:

[Henri]

Nouvel article de l'ESA qui nous donne quelques infos supplémentaires sur le pourquoi du comment...

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ExoMars/Schiaparelli_landing_investigation_makes_progress

En résumé:
- Ouverture du parachute à 12 km d'altitude et à 1730 km/h.
- Largage bouclier thermique à 7.8 km.
- Par contre, saturation - mesure maximale - de l 'unité de mesure inertielle (IMU) peu de temps après le déploiement du parachute.

Les informations erronées ont généré une altitude estimée négative - c'est-à-dire au-dessous du niveau du sol. Cela a successivement déclenché une libération prématurée du parachute et du bouclier arrière, un bref déclenchement des propulseurs de freinage et enfin l'activation des systèmes au sol comme si Schiaparelli avait déjà atterri. En réalité, le véhicule était toujours à une altitude d'environ 3,7 km....

Décidément, l'Europe et les unités de mesure inertielle...  :wall:

Tu fait allusion au tir inaugural d'Ariane 5... ?

[David L.]

Décidément, l'Europe et les unités de mesure inertielle...  :wall:

Tu fait allusion au tir inaugural d'Ariane 5... ?

Oui, de mémoire... Me trompe-t-elle ?

[David L.]

L'article de Spacenews sur le sujet : http://spacenews.com/esa-mars-lander-crash-caused-by-1-second-inertial-measurement-error/

[Argyre]

L'article de Spacenews sur le sujet : http://spacenews.com/esa-mars-lander-crash-caused-by-1-second-inertial-measurement-error/

Ils pourraient donner plus de précisions sur les valeurs.
Dit comme ça, on dirait qu'ils ont confondu le freinage violent dû à l'ouverture du parachute et le freinage violent dû
à l'atterrissage. Ca parait être une erreur de débutant ...
C'est en tous les cas une difficulté évidente qui a dû faire l'objet de nombreux tests. Bizarre que cela n'ait pas
été identifié et résolu.
En fait, la prise en compte des changements inertiels pour caractériser l'altitude semble a priori une mauvaise idée,
bizarre qu'ils aient choisi cette option. De plus, si l'altitude mesurée est négative, relâcher le bouclier et le
parachute parait totalement inutile car trop tard.

[Hadéen]

Tu fait allusion au tir inaugural d'Ariane 5... ?

Oui, de mémoire... Me trompe-t-elle ?

A l'évidence non.

[Space Opera]

Dit comme ça, on dirait qu'ils ont confondu le freinage violent dû à l'ouverture du parachute et le freinage violent dû à l'atterrissage. Ca parait être une erreur de débutant ...

C'est le gyro de l'IMU qui a eu une défaillance, pas l'accéléro. Et ils n'ont rien confondu du tout, les données renvoyées par le gyro étaient incohérentes.

C'est en tous les cas une difficulté évidente qui a dû faire l'objet de nombreux tests. Bizarre que cela n'ait pas été identifié et résolu.

Clairement, ça va être évoqué dans les choses qui auraient pu mieux marcher...

En fait, la prise en compte des changements inertiels pour caractériser l'altitude semble a priori une mauvaise idée, bizarre qu'ils aient choisi cette option.

Bah tant que le radar n'est pas déployé, à part intégrer les données inertielles il n'y a rien à faire pour connaitre sa position. Et une IMU n'est pas sensée être un maillon faible de la chaine, ou plutôt si une IMU foire ça n'est pas étonnant qu'une sonde basée sur ces données inertielles finisse au tapis. MER, MSL et compagnie fonctionnent toutes sur ce principe. C'est fini les sondes qui fonctionnaient avec un timer, c'est bien moins robuste qu'une IMU (d'où un taux d'échec plus important par le passé). Une IMU qui foire, c'est presque une première. Même A501 n'était pas à proprement parler une erreur d'IMU, c'était une erreur de soft.

[Henri]

...
En fait, la prise en compte des changements inertiels pour caractériser l'altitude semble a priori une mauvaise idée,
bizarre qu'ils aient choisi cette option...

Je m'étais fait la même remarque mais dans le contexte de l'utilisation de parachutes dont il est toujours difficile de prévoir les coups de bélier qu'ils peuvent infliger à la charge utile. Dans le cas d'une rentrée en rétropropulsion pure (avec des accélérations prévisibles) j'aurai compris cette démarche...

[Henri]

Bah tant que le radar n'est pas déployé, à part intégrer les données inertielles il n'y a rien à faire pour connaitre sa position. Et une IMU n'est pas sensée être un maillon faible de la chaine, ou plutôt si une IMU foire ça n'est pas étonnant qu'une sonde basée sur ces données inertielles finisse au tapis. MER, MSL et compagnie fonctionnent toutes sur ce principe. C'est fini les sondes qui fonctionnaient avec un timer, c'est bien moins robuste qu'une IMU (d'où un taux d'échec plus important par le passé). Une IMU qui foire, c'est presque une première. Même A501 n'était pas à proprement parler une erreur d'IMU, c'était une erreur de soft.

Donc du déploiement du parachute à l'éjection du bouclier on fait une confiance absolue à l'IMU sans vérification altimétrique ou Doppler pour déterminer la durée d’ouverture du parachute... Je me demande si la disponibilité d'une constellation GPS ne simplifierait pas beaucoup les choses...

[Space Opera]

sans vérification altimétrique ou Doppler

Un altimètre barométrique ne marche pas sur Mars (cause incertitudes sur l'atmosphère), quant au Doppler eh bien... c'est le fameux radar en question. Donc avant le radar, non il n'y a pas de radar :blbl:
Et puis il ne faut pas oublier que les données radar sont immondes en l'état et qu'il faut les filtrer. Si le filtre de bord rejette les données radar parce qu'elles sont incohérentes avec l'altitude estimée (négative apparemment), même en cas d'arrivée de données radar point de salut.

[josé]

il a été dit par ailleurs que le meilleur altimètre est un radio-altimètre
avec une source gamma provenant d'un émetteur au césium .

voir les explications de nicolai notre spécialiste .:)xx

[josé]

http://kosmonavtika.com/vaisseaux/soyouz/tech/ksp/ksp.html

voir  5.2               explication  du radar au césium     donné par  nicolai

[fab37toto]

 c'est Nikolai lol

[montmein69]

L'altimètre à rayons gamma équipant le Soyouz fonctionne à une hauteur très faible :

aktus est un altimètre à rayons gamma (GLV, Гамма-Лучевой Высотомер) dont le rôle est de déclencher l'allumage des moteurs d'atterrissage en douceur (DMP) quand le Compartiment de Descente (SA) atteint l'altitude de 80cm.

Pas sûr (et même peu probable AMHA) qu'on puisse l'utiliser lors d'une transition entre un largage de parachute et l'allumage de rétro-fusées comme pour Schiaparelli (qu'on estimait devoir se produire vers 1200 m) :scratch:
Donc les moyens techniques ne sont pas légion pour estimer l'altitude dans l'atmosphère martienne.
Même si cela peut comporter une marge importante d'erreur, là on a eu carrément un comportement erratique du radar de l'IMU embarqué .... c'est une "grosse baffe" vu qu'il n'y avait pas de redondance et donc des conséquences  maximales :bounce1:

La ministérielle de l'ESA qui va discuter d'ExoMars 2020 et de la rallonge budgétaire, va être animée.

[Space Opera]

Tu n'as pas compris montmein69. Le radar a très bien fonctionné.

[josé]

je crois que le radar n'a pas bien fonctionné   (!) .    :scratch:  et  :trouille:

[montmein69]

Bon ... à dire vrai je suis dans le brouillard :)xx

The European Space Agency (ESA) said today that erroneous data from an Inertial Measurement Unit (IMU) doomed its Schiaparelli Mars lander

C'est l'IMU qui n'a pas bien fonctionné* ... OK , sauf que je ne comprend pas comment cela marche.
C'est quoi dans cet engin, le "capteur" qui détecte une variation, et de quoi ?
J'ai lu ceci ... qui ne m'a guère éclairé

However, saturation -- maximum measurement -- of the Inertial Measurement Unit (IMU) had occurred shortly after the parachute deployment. The IMU measures the rotation rate of the vehicle.

Quel rapport entre la rotation de l'engin et son altitude ?

* je corrige dans mon post précédent le nom de la bête récalcitrante.

[Space Opera]

José, si, il a bien fonctionné, à priori. Ses mesures ont été rejetées mais ce n'est pas sa faute.

[Space Opera]

C'est quoi dans cet engin, le "capteur" qui détecte une variation, et de quoi ?

Une IMU c'est un gyromètre et un accéléromètre.

Quel rapport entre la rotation de l'engin et son altitude ?

Si l'attitude (l'attitude hein, pas l'altitude) de l'engin n'est pas bien connue, la gravité martienne est intégrée dans une mauvaise direction et la position estimée, qu'on calcule en intégrant les accélérations auxquelles on soustrait la pesanteur martienne qu'on connait à-priori (principe de base des IMU), finit dans les choux.
C'est pour ça que rotation et accélération sont autant intriquées. L'un des deux qui foire et tout foire.

[montmein69]

OK, merci, cela se précise

Autre version avec des précisions .... sur le site de France 24

Le crash du module européen Schiaparelli à la surface de Mars en octobre a été provoqué "par un problème de logiciel de navigation", a annoncé mercredi à l'AFP Thierry Blancquaert, responsable de l'atterrisseur à l'Agence spatiale européenne (ESA).

L'atterrisseur test s'est écrasé le 19 octobre sur le sol martien alors qu'il venait de déployer normalement son grand parachute à une altitude de 12 km et à une vitesse de 1.730 km/heure. Depuis, l'Agence spatiale européenne (ESA) mène l'enquête pour comprendre la cause de l'échec.

Juste après le déploiement du parachute, la capsule a enregistré des petits mouvements rapides plus importants que ne le prévoyaient les simulations, selon des résultats préliminaires.

De ce fait, le capteur qui mesure les accélérations du module est resté calé sur son indication maximale pendant une seconde, soit plus longtemps que prévu (quelques millisecondes).

"Le logiciel de navigation a été trompé par la mesure de ce capteur", indique M. Blancquaert. "L'ordinateur de bord a alors accumulé une erreur assez importante pour que son calcul de détermination de la position de Schiaparelli soit faussé".

"Alors que l'atterrisseur était encore à 3,7 km de la surface de Mars, un résultat de calcul lui donnait une altitude négative de -2 km", souligne M. Blancquaert.

"Le système de navigation s'est dit +on a dû atterrir+", ajoute-t-il. Il a donc commandé prématurément la séparation du bouclier arrière et du parachute de l'atterrisseur. Il a aussi allumé très brièvement les rétrofusées et les a éteintes alors qu'elles devaient freiner Schiaparelli.

L'atterrisseur est alors descendu en chute libre et s'est écrasé sur Mars "à une vitesse de 540 km/heure", rappelle M. Blancquaert.

[Jeep]

C'est l'IMU qui n'a pas bien fonctionné* ... OK

C'est plus subtile que cela.
Dans le billet de l'ESA, ils parlent d'une saturation sur une des mesures pendant 1s.
Cette saturation peut-être due à une défaillance mais aussi à cause d'une grandeur physique réellement trop grande par rapport à ce que peut mesurer l'IMU, par exemple à cause du choc de l'ouverture du parachute ou un ballottement de la sonde trop important.

sauf que je ne comprend pas comment cela marche.
C'est quoi dans cet engin, le "capteur" qui détecte une variation, et de quoi ?

L'IMU mesure des variations d'accélérations linéaire et en rotation sur plusieurs axes de l'espace grâce à plusieurs capteurs intégrés.

Je ne sais pas précisément quelles sont les technologies employé dans l'IMU de Schiparelli (plusieurs techno possibles). Plus d'info ici :https://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_%C3%A0_inertie

However, saturation -- maximum measurement -- of the Inertial Measurement Unit (IMU) had occurred shortly after the parachute deployment. The IMU measures the rotation rate of the vehicle.

Ce que je comprend c'est que la vitesse de rotation du véhicule sur lui-même (on ne sait pas suivant quel axe) à dépassé la capacité de mesure l'IMU.


Ça peut s'expliquer par une violente embardé du véhicule ou une défaillance du capteur en question (sachant que Schiaparelli embarquait 2 centrales inertielles).

Quel rapport entre la rotation de l'engin et son altitude ?

Lors du début de l'entrée dans l'atmosphère martienne, on connaît la position est la vitesse de Schiparelli avec précision. Ces données sont chargées dans le calculateur de la sonde.
L'IMU mesure en permanence les accélération du véhicule, ce qui permet d'en déduire sa vitesse et sa position, et donc son altitude.
C'est le seul moyen de positionnement au début de la phase atmosphérique car le radar doppler est masqué par le bouclier avant et l’altimètre ne fonctionne qu'à faible altitude (si j'ai bien compris).
Ces données sont utilisées par le système de guidage et de navigation pour déclencher les différentes étapes de l'entrée atmosphérique et corriger la trajectoire si possible.

Donc il y a au moins un problème de traitement logiciel des données provenant de l'IMU. Problème qui donne une altitude évaluée négative.
Et éventuellement un problème côté IMU qui soit a défailli, soit est conçue comme trop limitée sur la mesure des accélérations en rotation.


Edit : L'article de France 24 avec l'interview de Thierry Blancquaert à l'AFP confirme que c'est un problème logiciel.