Misja badawcza i przekaźnik łączności
Sonda wystartowała z Florydy 11 grudnia 1998 roku. Należała do programu NASA zakładającego wysyłanie na Marsa mniejszych misji o różnych, uzupełniających się zadaniach. Mars Climate Orbiter miał przede wszystkim badać pogodę i klimat Czerwonej Planety.
Przewidziano dla niego także drugą rolę. Miał przekazywać informacje z Mars Polar Landera, którego lądowanie na powierzchni planety zaplanowano na grudzień 1999 roku.
Program prowadziło Jet Propulsion Laboratory, a w pracach uczestniczyła firma Lockheed Martin Astronautics. Zespoły musiały stale wymieniać informacje o stanie statku, działaniu jego urządzeń i przebiegu lotu. Od dokładności tych danych zależało bezpieczne dotarcie do celu.
Po przylocie sonda miała wykonać manewr wejścia na orbitę Marsa. Później planowano jej dalsze kształtowanie z wykorzystaniem hamowania w atmosferze. Najpierw jednak statek musiał minąć planetę na odpowiedniej wysokości.
Pomyłka
Podczas podróży niewielkie silniczki korygowały orientację sondy. Ich uruchomienia wywierały wpływ na tor lotu, dlatego nawigatorzy potrzebowali dokładnych informacji o wykonanych manewrach.
Dane przygotowywał program naziemny, a jego wyniki przekazywano specjalistom obliczającym trajektorię. Dokumentacja wymagała podawania impulsu siły w niutonosekundach. Tymczasem jedno z narzędzi wykorzystywało jednostki oparte na funcie siły i sekundzie.
Różnica była znaczna. Jedna jednostka oparta na funcie siły odpowiada około 4,45 niutonosekundy. Kiedy liczby odczytywano bez przeliczenia, obliczenia zaniżały rzeczywisty wpływ pracy silniczków na ruch sondy.
Nie oznacza to, że komputer na pokładzie nagle pomylił metry ze stopami. Błąd tkwił w oprogramowaniu obsługiwanym na Ziemi i w sposobie przekazywania danych między zespołami. Pokładowe obliczenia korzystały z prawidłowych jednostek metrycznych.
Sygnał zniknął wcześniej, niż oczekiwano
Już wiosną i latem 1999 roku zauważano rozbieżności w obliczeniach nawigacyjnych. Część obaw przekazywano nieformalnie, ale nie wyjaśniono przyczyny problemu. Sonda tymczasem zbliżała się do Marsa.
Kolejne szacunki wskazywały coraz niższą wysokość przelotu. Tuż przed kluczowym manewrem wyliczono około 110 kilometrów, podczas gdy 80 kilometrów uznawano za dolną granicę, przy której statek mógłby przetrwać.
23 września silnik sondy uruchomił się zgodnie z planem. Sygnał radiowy zanikł jednak o 49 sekund wcześniej, niż oczekiwano. Początkowo nie musiało to oznaczać katastrofy, ponieważ w trakcie manewru statek miał na pewien czas znaleźć się za Marsem.
Łączność nie wróciła jednak o przewidywanej porze. Po ponownym przeliczeniu trajektorii z poprawnymi danymi ustalono, że sonda minęła planetę na wysokości około 57 kilometrów. Było to zbyt nisko, by mogła bezpiecznie przetrwać.
Komisja
30 września Jet Propulsion Laboratory przedstawiło wstępne ustalenia wskazujące na niezgodność jednostek. NASA podkreślała jednak, że sam błąd programistyczny nie wyjaśnia jeszcze, dlaczego nikt nie powstrzymał misji przed katastrofą.
W raporcie z 10 listopada 1999 roku komisja uznała niewłaściwe jednostki za główną przyczynę utraty sondy. Wskazała również na problemy z modelowaniem lotu, znajomością zachowania statku i przekazywaniem informacji między zespołami.
Zalecenia dotyczyły zarówno sprawdzania oprogramowania, jak i kontroli całej drogi, którą przebywają dane. Program może wykonywać własne zadanie poprawnie, a mimo to dostarczać wynik źle interpretowany przez kolejnego odbiorcę.
Część wniosków przekazano natychmiast zespołom przygotowującym operacje Mars Polar Landera. Zalecono m.in. audyt wymienianych danych i dokładne sprawdzenie zgodności jednostek stosowanych przez nawigatorów oraz obsługę statku.
