「セーフモード (宇宙船)」の版間の差分

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セーフモードは、制御の喪失または宇宙船の損傷を示す可能性のある事前定義された動作条件またはイベントを検出すると自動的に開始される。通常、トリガーイベントは、システム障害または通常の範囲から危険なほど外れていると見なされる動作状態の検出である。宇宙船の電気システムを透過する[[宇宙線]]は、誤った信号やコマンドを生成し、トリガーイベントを引き起こす可能性がある。[[中央処理装置]]の電子機器は、特にこのようなイベントが発生しやすい傾向がある<ref name="planning">{{Cite journal|date=18–20 September 2007|title=Planning for the Un-plannable: Redundancy, Fault Protection, Contingency Planning and Anomaly Response for the Mars Reconnaissance Orbiter Mission|url=http://pdf.aiaa.org/preview/CDReadyMSPACE07_1808/PV2007_6109.pdf|journal=AIAA SPACE 2007 Conference & Exposition}}{{リンク切れ|date=November 2017}}</ref>。もう1つのトリガーは、特定の時間枠内に受信したコマンドがないことである。[[バイキング1号]]の着陸船の場合のように、受信したコマンドの欠如は、ハードウェア障害または宇宙船の誤ったプログラミングによって引き起こされる可能性がある。
 
セーフモードに入るのプロセスは、セーフィングと呼ばれることもある<ref name="cassini">[http://cassini-huygens.jpl.nasa.gov/cassini/english/ops/anomsafe.shtml Cassini Spacecraft Safing] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090709171549/http://cassini-huygens.jpl.nasa.gov/cassini/english/ops/anomsafe.shtml|date=2009-07-09}}</ref>。損傷または完全な損失を防ぐために取られるいくつかの即時の物理的行動を伴い、必須ではないサブシステムから電源が切断される。太陽電池パネルの熱バランスと適切な照明を維持する必要があるため、姿勢制御を失った場合は、それを取り戻すことが最優先事項である<ref name="primary">{{Cite journal|last=Bokulic|first=R. S.|last2=Jensen|first2=J. R.|date=November–December 2000|title=Recovery of a Spacecraft from Sun-Safe Mode Using a Fanbeam Antenna|url=http://pdf.aiaa.org/jaPreview/JSR/2000/PVJAIMP3640.pdf|journal=Spacecraft and Rockets|volume=37|issue=6|pages=822|bibcode=2000JSpRo..37..822B|DOI=10.2514/2.3640}}{{リンク切れ|date=November 2017}}</ref>。制御不能な回転を続ける宇宙機は、太陽熱で高温になり、また、太陽から離れた地点では凍結し、回転により太陽電池パネルを太陽に向けられない場合バッテリーの電力を使い果たし、永久に失われる可能性がある<ref name="SOHO">{{Cite web|title=SOHO Mission Interruption Preliminary Status and Background Report|date=July 15, 1998|url=http://umbra.nascom.nasa.gov/soho/prelim_and_background_rept.html|accessdate=2006-08-17}}</ref>。
 
== セーフモード ==
セーフモードでは、宇宙船の保存が最優先事項である。通常、科学機器などの必須ではないシステムはすべてシャットダウンされ、宇宙船は、[[ソーラーパネル|太陽電池パネル]]の照明と熱管理のために、[[太陽]]に対して向きを維持しようとする。次に、宇宙船は、[[ミッションコントロールセンター]]からの無線コマンドを待って、低ゲインの{{仮リンク|全方向性アンテナ|en|Omnidirectional antenna}}の信号を監視する。セーフモードで何が起こるかは、宇宙船の設計とその使命ミッションによって異なる<ref name="planning">{{Cite journal|date=18–20 September 2007|title=Planning for the Un-plannable: Redundancy, Fault Protection, Contingency Planning and Anomaly Response for the Mars Reconnaissance Orbiter Mission|url=http://pdf.aiaa.org/preview/CDReadyMSPACE07_1808/PV2007_6109.pdf|journal=AIAA SPACE 2007 Conference & Exposition}}{{リンク切れ|date=November 2017}}</ref>。
 
セーフモードからの回復には、宇宙船とミッションコントロール間の通信の再確立、診断データのダウンロード、およびミッションを再開するためのさまざまなサブシステムへの電源投入のシーケンスが含まれる。回復時間は、通信の再確立の難しさ、宇宙船の状態、宇宙船までの距離、およびミッションの性質に応じて、数時間から数日または数週間の範囲になる<ref name="NH20070327">{{Cite web|title=The PI's Perspective: Trip Report|url=http://pluto.jhuapl.edu/News-Center/PI-Perspectives.php?page=piPerspective_3_26_2007|date=2007-03-26|accessdate=2016-10-19|publisher=NASA/Johns Hopkins University/APL/New Horizons Mission}}</ref>。
 
== 通常のセーフモードの動作をオーバーライド ==
通常のセーフモード操作は、オーバーライドされる場合があります。セーフモードに入る宇宙船の能力は、重要な宇宙船の運用中([[土星]]での[[カッシーニ (探査機)|''カッシーニ''宇宙船]]の{{仮リンク|軌道投入|en|Orbit insertion}}操作など)に抑制される可能性がある。その間、重大な障害が発生した場合、すべてではないにしてもほとんどミッションの目的が抑制され失われる<ref name="cassini">[http://cassini-huygens.jpl.nasa.gov/cassini/english/ops/anomsafe.shtml Cassini Spacecraft Safing] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090709171549/http://cassini-huygens.jpl.nasa.gov/cassini/english/ops/anomsafe.shtml|date=2009-07-09}}</ref>。時折、[[スピリット (探査機)|スピリットローバー]]が[[火星の計時|Sol]]451にあったため、宇宙船はミッションコントロールによって意図的にセーフモードに設定される<ref name="spirit05">{{Cite web|title=Spirit Updates 2005|url=http://marsrover.nasa.gov/mission/status_spiritAll_2005.html|publisher=NASA/JPL|accessdate=2009-08-18|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070823125703/http://marsrover.nasa.gov/mission/status_spiritAll_2005.html|archivedate=2007-08-23}}</ref>。
 
== 現代のインシデント ==
;2005年
*[[スピリット (探査機)|スピリットローバ]] は、セーフモードでいくつかのインシデントを起こしている<ref name=spirit05/>。
 
;2007年
*[[カッシーニ (探査機)|カッシーニ・ホイヘンス]]の[[イアペトゥス (衛星)|イアペトゥス]]フライバイデータのダウンロードは、2007年9月10日のセーフィングイベントによって中断されている<ref name="cassini" />。
*[[ニュー・ホライズンズ]]は、プライマリ「Command and Data Handling(C&DH)」コンピュータの修正不可能なメモリエラーのため、2007年3月19日にセーフモードに入った<ref name=NH20070327/>。
* [[2001マーズ・オデッセイ|オデッセイ]]は、いくつかの突然のセーフィングイベントの間に [[マーズ・エクスプロレーション・ローバー]]と地球の間の通信リンクを遮断した<ref>{{ cite web
| title=Spirit Updates 2006
| url=http://marsrover.nasa.gov/mission/status_spiritAll_2006.html
| publisher=NASA/JPL
| accessdate=2009-08-18| url-status=dead
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070823125703/http://marsrover.nasa.gov/mission/status_spiritAll_2006.html|archivedate=2007-08-23}}</ref><ref>{{ cite web
| title=Spirit Updates 2007
| url=http://marsrover.nasa.gov/mission/status_spiritAll_2007.html
| publisher=NASA/JPL
| accessdate=2009-08-18| url-status=dead
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20090413064712/http://marsrover.nasa.gov/mission/status_spiritAll_2007.html|archivedate=2009-04-13}}</ref>。
 
;2009年
*[[マーズ・リコネッサンス・オービター]](MRO) は、2009年8月26日に、1ヶ月で2回目のインシデントでセーフモードに入り、2009年に4回目、2005年の打ち上げ以来8回目のインシデントが発生した<ref>{{cite web
| title=Powerful Mars Orbiter Switches to Backup Computer
| url=http://www.space.com/7113-powerful-mars-orbiter-switches-backup-computer.html
| author=Tariq Malik
| publisher=SPACE.com
| date=August 8, 2009
| accessdate=2009-08-18}}</ref><ref>{{cite web
| title=Orbiter in Safe Mode Increases Communication Rate
| url=http://marsprogram.jpl.nasa.gov/mro/newsroom/pressreleases/20090828a.html
| publisher=NASA/JPL
| date=August 28, 2009
| accessdate=2009-08-31|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110611093250/http://marsprogram.jpl.nasa.gov/mro/newsroom/pressreleases/20090828a.html|archivedate=2011-06-11}}</ref>。宇宙船は、2009年12月8日までセーフモードで維持された<ref>{{cite web
| title=Spacecraft Out of Safe Mode
| url=http://marsprogram.jpl.nasa.gov/mro/newsroom/pressreleases/20091208a.html
| publisher=NASA/JPL
| date=December 8, 2009
| accessdate=2009-12-23|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110611093416/http://marsprogram.jpl.nasa.gov/mro/newsroom/pressreleases/20091208a.html|archivedate=2011-06-11}}</ref>。
* [[ケプラー (探査機)|ケプラー]] は、2009年6月15日と7月3日にセーフモードに入った。どちらの場合も、オンボードプロセッサのリセットによってトリガーされた<ref name="Update20090707">{{cite web| url=http://kepler.nasa.gov/about/manager.html |title=2009 July 7 Mission Manager Update |date=2009-07-07 |publisher=NASA |accessdate=2009-07-08| url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090611215138/http://kepler.nasa.gov/about/manager.html|archivedate=2009-06-11}}</ref>。
* [[ドーン (探査機)|ドーン]]は、2009年2月17日の[[火星]]フライバイ中にプログラミングエラー発生のため、セーフモードに入った<ref name=jplstatus20090228>{{cite web
| url=http://dawn.jpl.nasa.gov/mission/status.asp
| date=2009-02-28
| accessdate=2009-08-04
| title=Dawn Receives Gravity Assist from Mars
| publisher=NASA/JPL|archiveurl=https://web.archive.org/web/20041016170033/http://dawn.jpl.nasa.gov/mission/status.asp|archivedate=2004-10-16}}</ref>。
* [[メッセンジャー (探査機)|メッセンジャー]]は、2009年9月29日に、 [[水星]]の3回目のフライバイ中にセーフモードに入った<ref>{{cite web
|title = MESSENGER Gains Critical Gravity Assist for Mercury Orbital Observations
|url = http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=136
|date = September 30, 2009
|publisher = MESSENGER Mission News
|accessdate = 2009-09-30
|url-status = dead
|archiveurl = https://web.archive.org/web/20130510175510/http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=136
|archivedate = May 10, 2013
}}</ref>。
 
;2014年
*[[フィラエ]]の着陸船は、計画外の着陸地点で宇宙船の向きが変わったため日光が減りバッテリー切れになり、2014年11月15日にセーフモードに入った<ref name="CNN-20141118">{{cite news |url=http://www.cnn.com/2014/11/14/world/comet-landing/ |title=On a comet 10 years away, Philae conks out, maybe for good |last1=Brumfield |first1=Ben |last2=Carter |first2=Chelsea J. |work=[[CNN]] |date=18 November 2014 |accessdate=28 December 2014}}</ref>。
 
;2015年
*[[ニュー・ホライズンズ]]は、コマンドシーケンスの[[競合状態|タイミングの問題]]の後、[[冥王星]]に最も接近する10日前の2015年7月4日に、セーフモードに入った。一部の科学データは失われたが、ミッションの目的への影響は最小限であった<ref name="NASA-PR-7-6">{{cite web|last1=Gipson|first1=Lillian|title=NASA's New Horizons Plans July 7 Return to Normal Science Operations|url=http://www.nasa.gov/nh/new-horizons-plans-july-7-return-to-normal-science-operations|website=[[NASA|National Aeronautics and Space Administration (NASA)]]|date=6 July 2015|accessdate=6 July 2015}}</ref>。
 
;2016年
*[[ジュノー (探査機)|ジュノー]]は、2016年10月18日にセーフモードに入った。これは、メインエンジンを使用して軌道を下げる計画的な操縦の燃焼直前<ref name="WashPost-Juno">{{cite web|last1=Feltman|first1=Rachel|title=Juno spacecraft slips into safe mode, putting science on hold|url=https://www.washingtonpost.com/news/speaking-of-science/wp/2016/10/20/juno-spacecraft-slips-into-safe-mode-putting-science-on-hold|website=[[Washington Post]]|date=20 October 2016|accessdate=20 October 2016}}</ref>。宇宙船の搭載コンピュータは再起動され、その後の科学研究システムのチェックアウトでは大きな誤動作は見られなかった。正確な原因は調査中である<ref name="JPL-Juno">{{cite web|title=Juno Spacecraft in Safe Mode for Latest Jupiter Flyby; Scientists Intrigued by Data from First Flyby|url=http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6653|website=[[Jet Propulsion Laboratory|NASA JPL]]|date=19 October 2016|accessdate=20 October 2016}}</ref>。
 
;2018年
*[[オポチュニティ|オポチュニティローバー]]は、2018年6月13日の火星の砂嵐の最中にセーフモードに入った。大気の不透明度は、ほとんどすべての日光が遮られ、ローバーのソーラーパネルは最小限のメンテナンスと通信でもバッテリーを充電できなかった<ref name='hunkers down'>[https://www.nasa.gov/feature/jpl/opportunity-hunkers-down-during-dust-storm Opportunity Hunkers Down During Dust Storm]. NASA. 12 June 2918.</ref><ref name="NASA-20180613">{{cite web |author=NASA Staff |title=Mars Dust Storm News - Teleconference - audio (065:22) |url=https://www.youtube.com/watch?v=fIKxdRFx2Wo |archive-url=https://ghostarchive.org/varchive/youtube/20211221/fIKxdRFx2Wo |archive-date=2021-12-21 |url-status=live|date=13 June 2018 |work=[[NASA]] |accessdate=13 June 2018 }}{{cbignore}}</ref>。10月に大気が晴れたら再起動することが期待されていたが、そうではなく、壊滅的な障害か、太陽電池パネルにほこりの層が覆われていることを示唆している<ref name='Official updates'>{{Cite web|url=https://mars.nasa.gov/mer/mission/status_opportunityAll.html|title=Mars Exploration Rover Mission: All Opportunity Updates|website=mars.nasa.gov|access-date=2018-02-10}}</ref>。2019年2月13日、NASAの職員は、宇宙船が2018年8月以降に送信された1,000を超える信号に応答できなかったため、オポチュニティミッションが完了したと宣言した<ref name=":0">{{cite news |title= NASA's Opportunity Rover Mission on Mars Comes to End |url=https://mars.nasa.gov/news/8413/nasas-opportunity-rover-mission-on-mars-comes-to-end/ |date=February 13, 2019 |work=NASA |access-date=February 13, 2019 }}</ref>。
*[[ハッブル宇宙望遠鏡]]は、3つのアクティブな[[ジャイロスコープ]]の1つが故障した後、2018年10月5日にセーフモードに入った。故障したジャイロは約1年間寿命末期の挙動を示していたが、その故障は予想外ではなかった。ハッブルは、2009年([[STS-125]])のサービスミッション4中に6つの新しいジャイロを設置した。宇宙船は通常、一度に3つのジャイロを使用するが、1つだけで科学的観測を続けることができる<ref>{{Cite news|url=https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/update-on-the-hubble-space-telescope-safe-mode|title=Oct. 8, 2018 - Hubble in Safe Mode as Gyro Issues are Diagnosed|last=Chou|first=Felicia|date=2018-10-08|work=NASA|access-date=2018-10-23|editor-last=Garner|editor-first=Rob|language=en}}</ref><ref>{{Cite news|url=https://twitter.com/NASAHubble/status/1049303793362526209|title=Hubble on Twitter|work=Twitter|access-date=2018-10-23|language=en}}</ref>。
 
;2021年
*[[NASA]]は、[[ハッブル宇宙望遠鏡]]が内部の宇宙船通信との同期の問題を経験した後、セーフモードに入ると発表し、科学観測は一時的に中断された。NASAによると、機器は良好な状態を維持している。
 
== 宇宙船の損失またはほぼ損失につながるインシデント ==
* [[SOHO (探査機)|SOHO]]は、セーフモードに入り、1998年6月25日に、ほぼ失われた。通常の運用は、4ヶ月間の後に最終的に回復した<ref name=SOHO/><ref name=software>{{Cite journal
| journal=Spacecraft and Rockets
| url=http://sunnyday.mit.edu/papers/jsr.pdf
| title=The Role of Software in Spacecraft Accidents
| author=Nancy G. Leveson
| volume=41 | issue=4 | pages=564–575
| year=2004
| doi=10.2514/1.11950|bibcode = 2004JSpRo..41..564L | citeseerx=10.1.1.202.8334
}}</ref>。
* [[NEARシューメーカー|NEAR]]は、セーフモードに入り、制御不能に陥った。1998年12月20日、[[エロス (小惑星)|エロス]]{{仮リンク|軌道投入|en|Orbit insertion}}の最初の試みでほとんど失われた<ref>{{cite web
|url = http://klabs.org/richcontent/Reports/Failure_Reports/NEAR_Rendezvous_Burn.pdf
|title = The NEAR Rendezvous Burn Anomaly of December 1998
|date = November 1999
|publisher = Final Report of the NEAR Anomaly Review Board
|accessdate = 2009-08-18
|url-status = dead
|archiveurl = https://web.archive.org/web/20110614042059/http://klabs.org/richcontent/Reports/Failure_Reports/NEAR_Rendezvous_Burn.pdf
|archivedate = 2011-06-14
}}</ref>。
* [[マーズ・グローバル・サーベイヤー]]は、セーフモードに入り、2006年11月2日に、太陽の向きが正しくないために、バッテリーが過熱して破壊され失われた<ref>{{cite press release |title=Report Reveals Likely Causes of Mars Spacecraft Loss |publisher=[[NASA]] |date=13 April 2007 |url=http://www.nasa.gov/mission_pages/mgs/mgs-20070413.html |accessdate=2009-07-10}}</ref>。
* [[ISEE-3/ICE|ISEE-3]]は、2014年9月16日、民間の再起動作業中に失われた<ref>{{cite web|author1=Geraint Jones|title=Space, the financial frontier – how citizen scientists took control of a probe|url=http://theconversation.com/space-the-financial-frontier-how-citizen-scientists-took-control-of-a-probe-32117|website=The Conversation|accessdate=16 January 2016|date=3 October 2014}}</ref>。36年経過した宇宙船は、ソーラーパネルからの電力が低下したため、セーフモードに入ったと考えられている<ref>{{cite web|author1=Keith Kowing|title=ISEE-3 is in Safe Mode|url=http://spacecollege.org/isee3/isee-3-is-in-safe-mode.html|website=Space College|accessdate=15 January 2016|date=25 September 2014}}</ref>。[[クラウドファンディング]]プロジェクトは再確立できなかった。
 
== 脚注 ==
{{reflist|2}}
<references />
 
== 関連項目 ==