Voyager 1 wznawia badanie nieznanego obszaru kosmicznego po awarii komputera

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Sonda kosmiczna Voyager 1 po raz pierwszy od czasu, gdy siedem miesięcy temu awaria komputera odłożyła na bok historyczną misję NASA, wysyła stały strumień danych naukowych z niezbadanego terytorium.

Voyager 1, obecnie najdalszy statek kosmiczny od Ziemi, przestał spójnie komunikować się z kontrolą misji w listopadzie 2023 r. Sonda najwyraźniej utknęła w scenariuszu „Dnia Świstaka”, ponieważ moduł modulacji telemetrii w systemie danych lotu wysłał powtarzalny, niespójny wzór. Rozszyfrowany kod miliardów. Mile stąd.

Kreatywna naprawa przeprowadzona przez zespół misji Voyager przywróciła komunikację ze statkiem kosmicznym, a dane inżynieryjne zaczęły napływać do Centrum Kontroli Misji w kwietniu, informując zespół o stanie technicznym i operacyjnym statku kosmicznego.

Jednak dane z czterech instrumentów naukowych Voyagera 1, które badają fale plazmowe, pola magnetyczne i cząstki, pozostają nieuchwytne. Informacje te są ważne, aby pokazać naukowcom, jak zmieniają się cząstki i pola magnetyczne w miarę oddalania się sondy.

19 maja zespół Voyagera wysłał do statku kosmicznego polecenie rozpoczęcia przesyłania danych naukowych. Dwa z urządzeń odpowiedziały, ale odzyskiwanie danych z dwóch pozostałych wymagało czasu, a narzędzia wymagały ponownej kalibracji. Według jednego z badaczy wszystkie cztery narzędzia przesyłają strumieniowo użyteczne dane naukowe Aktualizacja udostępniona przez NASA 13 czerwca.

System danych lotu Voyagera 1 jest odpowiedzialny za zbieranie informacji z instrumentów naukowych statku kosmicznego i łączenie ich z danymi inżynieryjnymi odzwierciedlającymi stan sondy. Kontrola Misji na Ziemi, zlokalizowana w Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA w Pasadenie w Kalifornii, otrzymuje te dane w postaci kodu binarnego, czyli ciągu jedynek i zer.

Specjaliści misji Voyager potrzebowali trochę czasu i niekonwencjonalnego myślenia, aby rozszyfrować zniekształcony kod statku kosmicznego. Kiedy jednak to zrobili, zidentyfikowali przyczynę problemu: 3% pamięci systemu danych lotu było uszkodzone.

Jeden chip odpowiedzialny za przechowywanie części pamięci systemu, w tym niektórych kodów programów komputerowych, nie działał poprawnie, a utrata kodu w chipie sprawiła, że ​​dane naukowe i inżynieryjne Voyagera 1 stały się bezużyteczne.

Ponieważ nie było możliwości naprawienia chipa, zespół zapisał uszkodzony kod z chipa w innym miejscu w pamięci systemu. Nie mogli zlokalizować lokalizacji wystarczająco dużej, aby pomieścić wszystkie kody, więc podzielili ją na sekcje i przechowywali w różnych miejscach systemu danych lotu.

Nadal wymagane są drobne poprawki, aby zarządzać skutkami pierwotnego problemu.

„Między innymi zadaniami inżynierowie zsynchronizują oprogramowanie do pomiaru czasu na trzech komputerach na pokładzie statku kosmicznego, aby móc wykonywać polecenia na czas” – twierdzi agencja. „Zespół przeprowadzi także konserwację rejestratora cyfrowego, który rejestruje część danych dla instrumentu fali plazmowej wysyłanego na Ziemię dwa razy w roku.
(Większość danych naukowych Voyagera jest przesyłana bezpośrednio na Ziemię i nie jest rejestrowana.)

Tymczasem Voyager 1 wraca do robienia tego, co potrafi najlepiej: dzielenia się pomysłami z nieznanych zakątków kosmosu.

Statek kosmiczny znajduje się obecnie około 24 miliardów km od Ziemi, podczas gdy jego siostrzany pojazd, Voyager 2, przeleciał ponad 20 miliardów km od Ziemi. Bliźniacze sondy wystrzelono w odstępie kilku tygodni w 1977 r., a po początkowym przelocie obok Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, ich misja trwała 46 lat i wciąż trwa.

Obydwa znajdują się w przestrzeni międzygwiazdowej, a jedyny statek kosmiczny działa poza heliosferą – słonecznym bąblem pól magnetycznych i cząstek, który rozciąga się daleko poza orbitę Plutona.

Jako jedyne przedłużenie ludzkości poza ochronną bańkę heliosfery, obie sondy wyruszają samotnie w swoje kosmiczne podróże, podróżując w różnych kierunkach.

Pomyśl o planetach Układu Słonecznego Ziemi jako o istniejących na jednej płaszczyźnie. Trasa Voyagera 1 prowadziła w górę i poza płaszczyznę po minięciu Saturna, podczas gdy Voyager 2 przeleciał nad szczytem Neptuna, po czym ruszył w dół i opuścił samolot, powiedziała wcześniej CNN Susan Dodd, kierownik projektu Voyagera w JPL.

Informacje zebrane przez te długowieczne sondy – jedyne dwie sondy kosmiczne, które za pomocą swoich instrumentów bezpośrednio pobrały próbki przestrzeni międzygwiazdowej – pomagają naukowcom poznać kometarny kształt heliosfery oraz sposób, w jaki chroni ona Ziemię przed cząstkami energetycznymi i promieniowaniem w przestrzeni międzygwiazdowej.

Z biegiem czasu oba statki kosmiczne napotkały nieoczekiwane problemy i awarie, w tym siedmiomiesięczny okres w 2020 r., kiedy Voyager 2 nie był w stanie komunikować się z Ziemią. W sierpniu 2023 roku zespół misji wykorzystał technologię „krzyku” dalekiego zasięgu, aby przywrócić komunikację z Voyagerem 2 po tym, jak polecenie przypadkowo skierowało antenę statku kosmicznego w złym kierunku.

„Nigdy nie wiemy na pewno, co stanie się z Voyagerami, ale zawsze zdumiewa mnie to, że posuwają się naprzód” – powiedział Dodd w kwietniu.