Voyager I wraca do zdrowia. Sonda znowu przesyła zrozumiałe dane

Voyager I przestał wysyłać dane naukowe i inżynieryjne na Ziemię 14 listopada 2023 roku. Choć eksperci ustalili, że sonda otrzymywała polecenia i wydawało się, że działa normalnie, to do kontroli lotów docierał zupełnie nieczytelny sygnał. Powtarzające się sekwencje zer i jedynek zostały określone przez specjalistów z NASA jako "cyfrowy bełkot". Od tamtego czasu eksperci nie mieli wiedzy na temat stanu sondy. Nie mieli wglądu w kluczowe parametry dotyczące napędu, mocy i systemów sterowania statku.

Specjalnie powołany zespół inżynierów mający rozwiązać usterkę Voyagera I potwierdził w marcu, że problem ma związek z jednym z trzech komputerów pokładowych sondy, zwanym podsystemem danych lotu (flight data system, FDS ). 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 i przesyła je do tzw. jednostki modulacji telemetrii (telemetry modulation unit – TMU), podsystemu, który służy do komunikacji z Ziemią.

Okazało się, że za całe zamieszanie winę ponosi jeden wadliwie działający chip, odpowiedzialny za przechowywanie części pamięci FDS, w tym część kodu oprogramowania komputera FDS. Brakujące fragmenty kodu sprawiły, że przesyłane na Ziemię dane były nieczytelne. Nie mogąc naprawić chipa, zespół inżynierów zdecydował się umieścić brakujący kod w innym miejscu pamięci FDS. Żadna pojedyncza lokalizacja nie jest jednak wystarczająco duża, aby pomieścić całą sekcję kodu, dlatego eksperci zdecydowali się podzielić brakujące sekwencje na fragmenty i umieścić je w różnych miejscach FDS. Trzeba było także dostosować rozdzielone fragmenty, by funkcjonowały jako całość.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Eksperci zaczęli od wyodrębnienia kodu odpowiedzialnego za pakowanie danych inżynieryjnych sondy. Wysłali go w nowe miejsce w pamięci FDS 18 kwietnia. Voyager I znajduje się ponad 24 miliardy kilometrów od Ziemi. Sygnał radiowy dociera do sondy w około 22,5 godziny. Tyle samo trzeba czekać na odpowiedź. Modyfikacja zadziałała. 20 kwietnia kontrola lotów otrzymała w końcu zrozumiały sygnał od Voyagera I. Po raz pierwszy od pięciu miesięcy NASA dostała informacje dotyczące stanu sondy i jej instrumentów naukowych.

Teraz specjaliści zajmą się dostosowaniem pozostałych sekwencji oprogramowania FDS, które obejmują m.in. przesyłanie danych naukowych na Ziemię. Na nadchodzące tygodnie zaplanowano przesłanie dodatkowych poleceń, które rozlokują pozostałą część brakującego kodu systemu FDS.

Sonda Voyager I wystartowała z Ziemi w 1977 roku z misją odwiedzenia gazowych olbrzymów: Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna. W tym samym roku w przestrzeń poleciała bliźniacza konstrukcja – sonda Voyager II. W 1989 roku, gdy sondy zakończyły swoją wycieczkę po planetach zewnętrznych, rozpoczęły misję dotarcia do heliopauzy. Heliopauza to granica 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 miliardów kilometrów od Słońca. Sonda Voyager I przekroczyła granicę heliosfery i weszła w przestrzeń międzygwiezdną w 2012 roku. Sześć lat później dokonała tego także sonda Voyager II.

Sondy dotarły dalej, niż jakikolwiek inny wytworzony przez człowieka obiekt. Ale długie lata spędzone w trudnym środowisku kosmicznym odcisnęły piętno na sondach. Misja Voyagerów trwa już od ponad 45 lat. Słabnące źródło zasilania zmusiło zarządzających misją do wyłączenia większości instrumentów naukowych. Do tego coraz częściej zdarzają się usterki obu konstrukcji.

Zarządzający misją mają świadomość, że w końcu pojawi się problem, który zakończy misję Voyagerów. Jeśli jednak uda się takiego uniknąć, to w końcu wyczerpie się energia. Obie konstrukcje zasilane są przez radioizotopowe generatory termoelektryczne, które z roku na rok działają coraz gorzej. Według szacunków NASA, około 2025 roku generatory mogą nie być już w stanie zapewnić odpowiedniej do działania mocy.

Źródło: NASA, JPL, Space.com