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。
2016-04-15 14:52:28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。
2016-04-15 15:17:23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・・・。
2016-04-15 15:24:57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。
2016-04-15 15:28:00「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。
2016-04-15 15:33:12「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。
2016-04-15 15:04:33@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。
2016-04-15 19:06:26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。
2016-04-15 15:09:34STT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。
2016-04-15 15:15:43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。
2016-04-15 15:21:25RW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。
2016-04-15 15:24:05@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。
2016-04-15 19:07:24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。
2016-04-15 15:26:35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…
2016-04-15 15:28:40.@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。
2016-04-15 17:06:33IRU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。
2016-04-15 17:41:22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。
2016-04-15 17:43:02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。
2016-04-15 17:45:51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。
2016-04-15 17:50:12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。
2016-04-15 17:53:41探査機「はやぶさ」とバトルホッパーとR2-D2は私のお嫁さん。気づけば「はやぶさ」イベント情報収集やってます http://bit.ly/bD5qIO