Saturday, May 13, 2006

Spirit

El Spirit es uno de los dos rovers de la NASA que estan operativos en Marte desde el 2003.
La semana pasada vino el jefe del equipo que lo desarrolló a dar una charla a Stanford y la verdad es que fue muy divertida, nos estuvo explicando todos los problemas tuvieron, y como fueron solucionandolos uno tras otro siempre al filo.

Un buen plan para un proyecto espacial suele ser algo así:

1 año) Los equipos se conocen, se caen bien, y se ponen de acuerdo en lo que se va a desarrollar.
2 año) Se diseña el rover.
3 año) Se construye y testea hasta la muerte.
4 año) Se acaba de testear, se lanza, y se opera.

Sin embargo con Spirit la cosa fue más bien así:

1 año) Diseñar el rover
2 año) Darse cuenta de que todo estaba mal, que cada uno tenia una idea, ponerse todos de acuerdo y rediseñarlo.
3 año) Construirlo, testearlo y lanzarlo.

Con el tiempo tan justo los testeos fueron minimos, y de hecho, el rover se lanzó sin la secuencia de aterrizaje programada, es decir, que la programación tuvieron que enviarla cuando ya estaba en el espacio, y no se podía cambiar ningun componente.

Para ello, se realizaron cientos de simulaciones por ordenador. Se construyó una copia del ordenador de abordo, se le enviaban las señales y se probaba que todo iba bien.Y así durante los dos años que estuvo viajando. Miles de aterrizajes con éxito. Se mandó el programa a la nave y se siguió probando. Así hasta apenas dos semanas antes del aterrizaje. Entonces modificaron ligeramente el test y falló.
Me puedo imaginar el escalofrio recorriendo la espalda de los ingenieros.
Se pusieron a estudiar porque había fallado, y descubrieron que no solo el algoritmo fallaba si se daban ciertas circunstancias, sino que en realidad no activaba correctamente los dispositivos pirotécnicos. Había que rediseñarlo de nuevo.

No solo esto era un problema por el poco tiempo y lo poco que se testearía, sino que había que convencer a los jefes que lo mejor era poner un nuevo algoritmo que apenas se iba a poder testear en vez de uno que aparentemente había funcionado durante todo este tiempo.
Finalmente se accedió al cambio y se inició la reprogramación. Se concluyó apenas una hora antes de iniciar el aterrizaje.

Pero funcionó! Spirit aterrizó y comenzó su funcionamiento.... hasta algo menos de dos semanas despues, cuando dejó de transmitir. De nuevo se extendió el pánico.
Se comprobó que transmitía información, pero completamente incoherente. Se pudo concluir que estaba fallando el sistema de hibernación por las noches, el ordenador estaba funcionando continuamente, se sobrecalentaba mientras la bateria bajaba, y se había metido en un ciclo de reiniciarse así mismo una y otra vez tratanto de arreglar el problema automaticamente.

Afortunadamente si en algo es experto el JPL es en encontrar soluciones alternativas. Y esto se puede hacer gracias a crear diseños robustos. En este caso, habían dejado la radio aislada del ordenador principal, de manera que se podía hablar con la radio aunque el ordenador principal se estuviera reseteando continuamente. A base de comandos manuales usando la radio se fueron modificando diferentes registros del ordenador central de manera que dejara de resetearse, y lo pudieran reprogramar. Y Spirit volvió a funcionar apenas unas horas antes de que aterrizara el Opportunity.

Los rovers en principio se diseñaron para funcionar unos pocos meses. Se creía que tras ese tiempo los paneles estarían tan cubiertos de polvo que no tendría bastante energia. Poco despues descubrieron que en determinadas llanuras marcianas tienen tendencia a producirse una especie de remolinos. Si alguno de ellos pasa lo bastante cerca del rover, lo limpia por completo. De manera que los paneles solares no serían el factor limitante.

Los rovers llevan años funcionando. Uno de ellos arrastra una rueda ahora mismo, y parece que precisamente lo que acabará matandolos es, o bien el falló de los motores, o bien la falta de dinero debido a los fondos desviados al nuevo vehiculo espacial.

Y fueron felices y comieron perdices

4 comments:

Amelio said...

Fantástica descripción.

Recuerdo cuando comentaron que el Spirit casi se quedó sin memoria y solo llevaba unos 20 días en el planeta rojo.

Para los que les gusten las cifras:
- 20 minutos de retardo total en todas las comunicaciones entre la estación base en la tierra y el Spirit para cubrir los 322 millones de Km que separaban Marte de la Tierra.
- 128 Kb/s de tasa bruta a través de la omnidireccional vía el Oddysey o/y el Global Surveyor, pero solo 12 Kb/s en transmisión directa (lo que tan solo se podía realizar unas 3 horas al día) con
transmisores de 40 W para la direccional de 3 m. y 15 W para la omnidireccional.
- 10 MB máximos diarios.

Enhorabuena por el Blog.

gk said...

muy interesante el post, sigue asi.

un futuro teleco

Kaz said...

enhorawena pableras por el blog...me entere hace relativamente poco de tu blog, y la verdad es ke engancha y ya me lo he leio de cabo a rabo...este año me piro de erasmus como tu en tu dia...haber si mi vida se hace mas interesante todavia..porque para ser sinceros...te tengo envidia..pero de la sana eh??
otro teleco de valencia!

El Desviado said...

La verdad es que es una pasada que sigan funcionando. ¿Llegaremos a ver los de la generación del 80 a un hombre pisar Marte?

Esperemos que sí...