الهندسة والآليات > تكنولوجيا الفضاء

ليلة قبض كلب الحراسة على مروحية ناسا فوق المريخ

طبعًا؛ الموضوع ليس فيه كلب بالمعنى الحرفي، فلا كلاب على المريخ... حتى الآن.

في ليلة الجمعة التاسع من أبريل، أرسلت مروحية Ingenuity (البراعة) الموجودة على كوكب المريخ بياناتٍ لوكالة ناسا (NASA) دفعَتها لتغيير موعد أول رحلة تجريبية لها إلى ما بعد الرابع عشر من أبريل على أقل تقدير، علمًا أنها كانت مقررة يوم الأحد الحادي عشر من أبريل (1).

ظهرت المشكلة في أثناء اختبار الدوران السريع لشفرات المروحية؛ إذ توقفت سلسلة الأوامر التي تتحكم بالاختبار نظرًا إلى انهيار "المؤقت الحارس" (أو حرفيًّا: كلب الحراسة! Watchdog Timer)، وقد كان ذلك في أثناء محاولة الانتقال بالحاسوب من نظام ما قبل الطيران إلى نظام الطيران (1).

المؤقت الحارس هو نظام فرعي يراقب عمليات النظام وينفذ عدة أوامر في حال الكشف عن خطأ، يتألف عادةً من دارة مؤقت، وغالبًا ما يحتاج المعالج أن يعيد تصفير المؤقت دوريًّا، أما إذا حدث خطأ ما في النظام -سواءً أكان في المعدات أم البرمجيات- سيفشل في إعادة تشغيل المؤقت الحارس، فينهار ويعطي إشارة انتهاء الوقت (Timeout). تدفع هذه الإشارة بالنظام إلى أخذ قرار بإعادة تشغيل النظام أو وضعه ضمن حالة معينة يستطيع النظام عن طريقها تصحيح الخطأ، ومن ثم تجنب أضرار مستقبلية (2). 

يوجد كلب الحراسة هذا في الأنظمة المدمجة التي يتحكم بها الحاسب في الأوقات أو الظروف التي لا يمكن للبشري أن يتدخل فيها في حال حصول خطأ ما؛ فإذا احتاج النظام في مركبة فضائية إلى إعادة الإقلاع على نحو فوري، والبشر بعيدون عنه بطبيعة الحال؛ فهو يحتاج للاعتماد على ذاته، وإلا سيتعطل نهائيًّا (2).

المهم في الأمر، لا تزال المروحية آمنة وقادرة على إرسال قراءاتها كاملة إلى الأرض، وقد راقب الفريق المسؤول عن المروحية القراءات ليحلل ويفهم سبب الخلل (1).

كذلك عملوا في العطلة الماضية على إيجاد أفضل الحلول؛ مما قادهم إلى قرار تعديل برنامج الطيران على نحو بسيط، ثم إعادة تنصيبه في المروحية (3).

قُيّم البرنامج في يومي الاثنين والثلاثاء، ولكنّ تنصيبه على نحو نهائي في المروحية سيأخذ بعض الوقت، وذلك لنقله بتأنٍّ من العربة الجوّالة على الكوكب إلى القاعدة ثم إلى المروحية عبر خطوات دقيقة:

1- تحليل الخلل والبحث عن حلول ممكنة.

2- تطوير برنامج التشغيل والتأكد منه.

3- نقله إلى المتحكمات بالطيران.

4- إقلاع المروحية Ingenuity باستخدام البرنامج الجديد (3).

إنّ الوقت الذي سيستغرقه ذلك هو بعض الأيام المريخية، ولا يستطيع الفريق تحديد الفترة بالضبط، ولكنهم يعملون لتطير المروحية على الأقل الأسبوع القادم (3).

المصادر:

1. Mars Helicopter Flight Delayed to No Earlier than April 14 [Internet]. Mars.nasa.gov. 2021 [cited 13 April 2021]. Available from: هنا

2. Unni R, Vijayanand P, Dilip Y. FPGA Implementation of an Improved Watchdog Timer for Safety-Critical Applications. 2018 31st International Conference on VLSI Design and 2018 17th International Conference on Embedded Systems (VLSID) [Internet]. 2018. Available from: هنا

3. Work Progresses Toward Ingenuity’s First Flight on Mars [Internet]. Mars.nasa.gov. 2021 [cited 13 April 2021]. Available from: هنا