Usterka sondy Voyager I. NASA zidentyfikowała problem

Sonda Voyager I od listopada ubiegłego roku przesyła na Ziemię niezrozumiałą sekwencję zer i jedynek. Eksperci z NASA twierdzą, że zidentyfikowali źródło problemów uniemożliwiających poprawne przysyłanie danych. Mają kilka pomysłów, jak naprawić sondę, jednak nie wiadomo, czy dadzą one oczekiwane rezultaty.

Sonda Voyager I ma już swoje lata. Została wystrzelona z Ziemi w 1977 r. i obecnie część jej instrumentów już nie działa. Jednak przez całe dekady podróży kosmicznej funkcjonowały poprawnie i spełniły pokładane w nich oczekiwania. Voyager I przeleciał przez Układ Słoneczny i przekroczył granice heliosfery - ochronnego "bąbla" cząstek i pól magnetycznych wytwarzanych przez nasze Słońce. Na tej granicy wiatr słoneczny wytraca swoją prędkość, a ciśnienie wiatrów galaktycznych zaczyna przeważać nad ciśnieniem wiatru słonecznego. Granica ta znajduje się około 18 mld kilometrów od Słońca. Sonda Voyager I przekroczyła granicę heliosfery i weszła w przestrzeń międzygwiezdną w 2012 r.

Obecnie Voyager I znajduje się około 24 mld kilometrów od Ziemi. Misja sondy pomogła poszerzyć naszą wiedzą o zewnętrznym Układzie Słonecznym. Jej obecne położenie daje szansę na zbieranie danych naukowych z przestrzeni międzygwiazdowej, jednak by to robić, sonda musi działać poprawnie.

W grudniu ubiegłego roku NASA poinformowała o zakłóceniach w komunikacji pomiędzy jednym z komputerów pokładowych, zwanym systemem danych lotu (flight data system, FDS), a podsystemem służącym do komunikacji z Ziemią, tzw. jednostką modulacji telemetrii (telemetry modulation unit – TMU).

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

"Statek kosmiczny odbiera i wykonuje polecenia wysyłane z Ziemi, jednakże system danych lotu nie komunikuje się prawidłowo z jednym z podsystemów sondy, w rezultacie żadne dane naukowe ani inżynieryjne nie są wysyłane z powrotem na Ziemię" – wyjaśnia NASA w oświadczeniu.

Zadaniem FDS jest między innymi zbieranie danych z instrumentów naukowych oraz danych o stanie i położeniu sondy. System łączy te informacje w jeden pakiet danych, który TMU wysyła na Ziemię. Dane mają postać kodu binarnego. Problem polega na tym, że docierające na Ziemie dane są zupełnie nieczytelne. Powtarzające się sekwencje zer i jedynek zostały określone przez specjalistów z NASA jako "cyfrowy bełkot". Ten "bełkot" dociera do kontroli lotów od 14 listopada ubiegłego roku.

Efekt jest taki, że od od trzech miesięcy zarządzający misją nie mają wiedzy na temat stanu najdalej znajdującego się od Ziemi statku wysłanego przez człowieka. Zespół nie ma wglądu w kluczowe parametry dotyczące napędu, mocy i systemów sterowania statku. Eksperci przekonują, że problem leżu w podsystemie FDS, który jest jednym z trzech komputerów sondy, współpracującym z centralnym komputerem dowodzenia i kontroli oraz systemem nadzorującym orientację Voyagera I w przestrzeni kosmicznej. Nawiasem mówiąc obecne smartfony, które każdy ma w kieszeni, mają znacznie większą moc obliczeniową niż te trzy komputery razem wzięte.

- Niestety nie rozwiązaliśmy jeszcze problemu ani nie odzyskaliśmy danych telemetrycznych – powiedziała w rozmowie z serwisem Ars Technica Suzanne Dodd, kierownik projektu Voyager w Jet Propulsion Laboratory. Dodd został kierownikiem misji Voyagerów w 2010 r., nadzorując niewielką kadrę inżynierów odpowiedzialnych za eksplorację przestrzeni międzygwiezdnej.

Od 14 listopada ubiegłego roku pakiety przekazywane na Ziemię zawierają powtarzający się wzór zer i jedynek, jakby dane utknęły. Inżynierowie z NASA spędzili większą część ostatnich trzech miesięcy na próbach zdiagnozowania przyczyny problemu i są niemal pewni, że chodzi o FDS. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem problemu jest uszkodzenie pamięci systemu danych lotu, ale inżynierom brakuje szczegółowych danych, bo sonda przesyła "cyfrowy bełkot".

Kiedy opracowywano podsystem danych lotu sond Voyager był on innowacją w informatyce. Obie sondy zostały wyposażone w dwa systemy FDS. Jednak zapasowy FDS Voyagera I przestał działać jeszcze w 1981 r., po minięciu Jowisza i Saturna. W tamtym czasie większość ludzi z NASA uważała, że Voyager 1 wykonał swoje zadanie i zakończył misję.

W ciągu najbliższych kilku tygodni zespół planuje przesłać do sondy polecenie przełączenia się w inny tryb pracy, z którego sonda korzystała podczas przelotu obok Jowisza i Saturna w 1979 i 1980 r. Według ekspertów może to pokazać, która dokładnie część pamięci doznała usterki, co może przynieść rozwiązanie problemu. Pytanie, czy zmiana trybu pracy zadziała, bo ostatnio raz korzystano z takiego rozwiązania ponad 40 lat temu. Problemem jest też odległość. Komunikacja w jedną stronę zajmuje 22,5 godziny. Zatem na informację zwrotną z sondy trzeba czekać blisko dwa dni.

- Ludzie, którzy zbudowali ten statek kosmiczny, już nie żyją. Mamy całkiem niezły zestaw dokumentacji, ale większość z niej jest w formie papierowej, więc aby zdobyć dokumenty, wykonujemy "wykopaliska archeologiczne" - przyznała Dodd. - To byłby prawdziwy cud, gdybyśmy odzyskali Voyagera I, ale jeszcze się nie poddaliśmy – podkreśliła.

Bliźniacze sondy Voyager są obecnie najdalej znajdującymi się i działającymi jeszcze sondami. Szanse na dołączenie do badań przestrzeni międzygwiazdowej ma sonda New Horizons, która przeleciała obok Plutona w 2015 r. Sonda jest na dobrej drodze, aby dotrzeć do przestrzeni międzygwiazdowej w latach czterdziestych XXI wieku.

Twórz treści i zarabiaj na ich publikacji. Dołącz do WP Kreatora

Źródło: Ars Technica, IFLScience, fot. NASA/JPL-Caltech