1999年9月,一艘飞行了4.16亿英里到达火星的NASA航天器在火星大气层中被撕裂——不是由于爆炸或运气不佳,而是由于单位混淆,一个团队使用了英制磅,而另一个团队则期望使用公制牛顿,这与在家车库中拧紧螺栓时犯的同样错误。

报告内容
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火星探测器照片火星探测器照片

1999年9月,一艘NASA的航天器在飞行了大约4.16亿英里到达火星后,飞得过低,进入了行星的大气层,最终被撕裂,结束了这项历时数年的任务。它并不是因为爆炸、敌对的行星或运气不佳而被摧毁的,而是由于一个单位的错误,这种单位的混淆就像在家里的车库里拧紧螺栓时出错一样,只不过这次是导致了一艘航天器的损失。一段软件以英制磅力报告了轨道器的小推进器的喷射,而读取这些数字的导航软件将其视为公制牛顿,这两个单位之间的差异约为4.45倍,因此在九个月的飞行中,每一次小的调整都使航天器偏离了轨道,超出了任何人的预期。然而,这些单位只是触发因素。更深层次的失败,正如NASA自己的调查所指出的,是负责该任务的人员有充分的机会发现这个错误,而他们周围的系统从未在及时的情况下强制发现这个错误。

任务:火星气候轨道器

火星气候轨道器,最初称为火星勘测者’98轨道器,于1998年12月11日从卡纳维拉尔角搭载在一枚Delta II火箭上发射。洛克希德·马丁在科罗拉多州建造并操作这艘航天器,而NASA的喷气推进实验室负责管理该任务。

它的任务是研究火星的气候和大气,持续一个完整的火星年,绘制水蒸气、尘埃和二氧化碳冰的季节性变化,并作为计划于当年12月着陆的火星极地着陆器的通信中继。

轨道器本身成本约为1.25亿美元;638千克的探测器和更广泛的火星勘测者’98计划,包括轨道器和着陆器,总共约为3.27亿美元。计划要求航天器进入一个拉伸的椭圆轨道,然后花费大约两个月的时间通过掠过上层大气逐渐将其圆化,这是一种称为气动制动的精细技术。这是一艘设计用于反复小心进入火星大气的航天器。单位的错误使其在第一次尝试时就以过于陡峭的角度进入。

导致其失败的单位错误

错误出现在一段地面软件中。在某些例行操作后,洛克希德开发的一个名为SM_FORCES的应用程序,即“小力”代码,计算了航天器推进器的冲量,并将结果写入导航团队用于跟踪轨道器路径的文件中。根据调查,该数据根据现有软件接口文档要求以公制单位表示,轨迹模型师也假设它是公制的

实际上并非如此。该代码以磅力-秒而不是牛顿-秒输出值,而由于一磅力约等于4.45牛顿,

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分类信息
地区
欧洲
分析域
战略级
主要分类 / 次要分类
战略评估 / 后勤保障
SALUTE 报告
规模
1艘航天器
活动
NASA的火星气候轨道器因任务中的单位错误而被摧毁
地点
火星
单位
NASA
时间
1999年9月
装备
火星气候轨道器
摘要

1999年9月,NASA的火星气候轨道器因单位转换错误而被摧毁,导致其进入火星大气层时高度过低。该航天器原计划在226公里的高度轨道运行,但实际到达约57公里,导致其被摧毁。调查显示,该错误源于英制和公制单位之间的混淆,加上项目管理和验证过程中的系统性失败。

关键事实
  • NASA的火星气候轨道器因单位转换错误于1999年9月被摧毁。
  • 该航天器原计划在226公里的高度进入轨道,但实际到达约57公里。
  • 该错误是由于导航软件中英制磅与公制牛顿之间的混淆造成的。
  • 调查发现任务管理和验证过程中的多项系统性失败。
  • 该事件成为工程和项目管理的案例研究。