یک نقص کامپیوتری در وویجر 1 ، آینده دورترین فضاپیمای ساخت بشر و یکی از کارکشته‌ترین کاوشگرهای فضایی را در هاله‌ای از ابهام قرار داده است.
وویجر 1 هنوز در آنجا زنده است و در فاصله بیش از 24 میلیارد کیلومتری در کیهان حرکت می‌کند. با این حال، یک مشکل کامپیوتری باعث شده است که تیم پشتیبانی ماموریت در کالیفرنیای جنوبی اطلاعات بیشتری در مورد وضعیت یکی از طولانی‌ترین فضاپیمای ناسا بدانند.
این نقص کامپیوتری در 14 نوامبر رخ داد و بر توانایی وویجر 1 برای ارسال داده‌های تله‌متری، مانند اندازه‌گیری‌های ابزارهای علمی فضاپیما یا اطلاعات مهندسی اولیه درباره نحوه عملکرد کاوشگر، تأثیر گذاشت. بنابراین، هیچ بینشی در مورد پارامترهای کلیدی در مورد پیشرانه، قدرت، یا سیستم‌های کنترل کشتی وجود ندارد.
ادامه مطلب در ادامه
بیشتر بخوانید:
- کاوشگر ماه Intuitive Machines اولین تصاویر خود را به خانه فرستاد
- کاوشگر ماه Peregrine قبل از رسیدن در جو زمین می‌سوزد
- ناسا به دنبال داوطلبانی برای زندگی در فضای شبیه‌ساز مریخ خود می‌گردد
- پرتاب جدیدترین ماهواره ناسا برای رصد زمین ؛ مأموریت فالکون 9 انجام شد
ادامه ماموریت وویجر 1 در هاله‌ای از ابهام
سوزان داد، مدیر پروژه وویجر در آزمایشگاه رانش جت ناسا در مصاحبه با Ars گفت: “اگر آن را پس بگیریم بزرگترین معجزه خواهد بود. ما مطمئناً تسلیم نشده ایم.” چیزهای دیگری هم وجود دارد که می‌توانیم امتحان کنیم، اما این جدی‌ترین کار از زمانی است که من مدیر پروژه هستم.»
داد در سال 2010 مدیر پروژه ماموریت ویجر ناسا شد و بر کادر کوچکی از مهندسان مسئول اکتشاف بشر در فضای بین ستاره ای نظارت می‌کرد. وویجر 1 دورترین فضاپیمای تاریخ است که با سرعت 38000 مایل در ساعت (17 کیلومتر در ثانیه) از خورشید دور می‌شود.
وویجر 2 که 16 روز قبل از وویجر 1 در سال 1977 پرتاب شد، چندان دور نیست. مسیر آرام تری را از طریق منظومه شمسی طی کرد و از کنار مشتری، زحل، اورانوس و نپتون عبور کرد، در حالی که وویجر 1 در طول رویارویی با زحل برای سبقت گرفتن از فضاپیمای همتای خود سرعت گرفت.
در چند دهه گذشته، ناسا ابزارهای وویجر را به مطالعه پرتوهای کیهانی، میدان مغناطیسی و محیط پلاسما در فضای بین ستاره ای اختصاص داده است. هر دو کاوشگر فراتر از هلیوپاز حرکت کرده اند، جایی که جریان ذراتی که از خورشید سرچشمه می‌گیرد به محیط بین ستاره ای می‌رود.
در حال حاضر هیچ فضاپیمای عملیاتی دیگری وجود ندارد که فضای بین ستاره ای را کاوش کند. کاوشگر نیوهورایزنز ناسا که در سال 2015 از کنار پلوتون عبور کرد، در مسیر رسیدن به فضای بین ستاره ای در دهه 2040 قرار دارد.
آخرین مشکل وویجر 1 در زیرسیستم داده‌های پرواز (FDS) کاوشگر نهفته است، یکی از سه کامپیوتر موجود در فضاپیما که در کنار یک کامپیوتر مرکزی فرماندهی و کنترل کار می‌کند و دستگاه دیگری بر کنترل نگرش و اشاره کردن نظارت می‌کند.
FDS مسئول جمع‌آوری داده‌های علمی و مهندسی از شبکه حسگرهای فضاپیما و سپس ترکیب اطلاعات در یک بسته داده واحد در کد باینری – مجموعه‌ای از صفر و یک است. یک جزء جداگانه به نام واحد مدولاسیون تله متری در واقع بسته داده را از طریق آنتن بشقاب 12 فوتی (3.7 متری) وویجر به زمین می‌فرستد.
به گفته ناسا، در ماه نوامبر، بسته‌های داده‌ای که توسط وویجر 1 ارسال شده بود، الگوی تکراری یک‌ها و صفرها را نشان می‌دادند که گویی گیر کرده بودند. داد گفت که مهندسان JPL بیشتر سه ماه را صرف تشخیص علت مشکل کرده اند. او گفت که تیم مهندسی “99.9 درصد مطمئن است” مشکل از FDS سرچشمه گرفته است، که به نظر می‌رسد در داده‌های “همگام سازی فریم” مشکل دارد.
تاکنون، تیم زمینی معتقد است محتمل‌ترین توضیح برای این مشکل، کمی حافظه خراب در FDS است. با این حال، به دلیل قطع کامپیوتر، مهندسان اطلاعات دقیقی از وویجر 1 ندارند که ممکن است آنها را به ریشه این مشکل برساند. داد گفت: «احتمالاً جایی در حافظه FDS است. “یک مقدار تغییر کرده یا خراب شده است. اما بدون تله متری، ما نمی‌توانیم ببینیم که خرابی حافظه FDS کجاست.”
هنگامی که پنج دهه پیش توسعه یافت، زیرسیستم داده پرواز وویجر یک نوآوری در محاسبات بود. این اولین کامپیوتر روی یک فضاپیما بود که از حافظه فرار استفاده کرد. به گفته داد، هر فضاپیمای وویجر با دو کامپیوتر FDS پرتاب می‌شد، اما FDS پشتیبان وویجر 1 در سال 1981 با شکست مواجه شد.
تنها سیگنالی که مهندسان زمینی وویجر 1 از نوامبر دریافت کرده‌اند، صدای حامل است که اساساً به تیم می‌گوید فضاپیما هنوز زنده است. هیچ نشانه ای از مشکلات عمده دیگری وجود ندارد. تغییرات در مدولاسیون سیگنال حامل نشان می‌دهد که وویجر 1 در حال دریافت دستورات به بالا از زمین است.
داد گفت: «متاسفانه، ما هنوز مهره را نشکسته‌ایم، یا مشکل را حل نکرده‌ایم، یا هیچ تله‌متری را پس نگرفته‌ایم.
در چند هفته آینده، تیم زمینی Voyager قصد دارد دستوراتی را برای Voyager 1 ارسال کند تا سعی کند جایی که حافظه خراب مشکوک در رایانه FDS قرار دارد را جدا کند. یکی از این ایده‌ها شامل تغییر کامپیوتر برای عملکرد در حالت‌های مختلف است، مانند پارامترهای عملیاتی که FDS هنگام پرواز وویجر 1 توسط مشتری و زحل در سال‌های 1979 و 1980 استفاده می‌کرد. امید در میان مهندسان وویجر این است که انتقال به حالت‌های مختلف داده ممکن است مشخص کنید که چه بخشی از حافظه FDS نیاز به اصلاح دارد.
این بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که در ظاهر به نظر می‌رسد. برای یک چیز، مهندسان حالت‌های داده ممکن است به Voyager 1 دستور دهند که برای 40 سال یا بیشتر استفاده نشده است. برای چندین دهه هیچ کس به انجام این کار با رایانه داده پرواز Voyager فکر نکرده است.
وویجر 1 و 2 در مقایسه با منابعی که ناسا برای حفظ فضاپیما متعهد می‌شود، نمایه عمومی بزرگ‌تری دارند. کمتر از دوازده نفر معمولاً در مأموریت ویجر کار می‌کنند. این تعداد از زمانی که مشکل رایانه در ماه نوامبر ظاهر شد، اندکی افزایش یافته است، و یک تیم کوچک متشکل از حدود هشت متخصص در سیستم‌های داده پرواز، نرم افزار و ارتباطات فضاپیما برای کمک به عیب یابی این نقص تعیین شده است.
داد گفت: «نمی‌خواهم احمق باشم، اما بسیاری از افراد وویجر مرده‌اند. “بنابراین افرادی که فضاپیما را ساختند دیگر زنده نیستند. ما مجموعه‌ای از مستندات نسبتاً خوبی داریم، اما بسیاری از آنها روی کاغذ هستند که کار را کمی مشکل می‌کند.
تصور کنید که کتابچه راهنمای کاربر یک ماشین عتیقه را زیر و رو می‌کنید. صفحات فرسوده کتاب احتمالاً در حال ساییدگی هستند. این بی شباهت به آن چیزی نیست که مهندسان وویجر، که برخی از آنها در زمان آغاز ماموریت زنده نبودند، اکنون تجربه می‌کنند.
داد گفت: “ما ورق‌ها و ورق‌های شماتیک داریم که کاغذ هستند، همه در گوشه‌ها زرد شده اند و همه در سال 1974 امضا شده اند.” آنها روی دیوارها چسبانده شده‌اند و مردم به آنها نگاه می‌کنند. این خود یک داستان کامل است، فقط اینکه چگونه می‌توان به اطلاعاتی دست یافت تا بتوانید در مورد تصمیم‌گیری‌های دستوری یا اینکه مشکل ممکن است صحبت کنید، چالش برانگیز است.
این یک کار آشنا برای مهندسان وویجر است. در چند سال گذشته، تیم اصلی ماموریت در JPL به اسناد آرشیو شده برای عیب‌یابی سایر مشکلات رایانه‌ای کمتر جدی و ایجاد روشی جدید برای کار با رانشگرها در هر دو فضاپیما برای جلوگیری از تجمع باقیمانده در خطوط سوخت مراجعه کرده است.
در حالی که مهندسان فضاپیما عاشق افزونگی هستند، آنها دیگر تحمل پشتیبانی از Voyagers را ندارند. این بدان معناست که در هر بخش خاصی از فضاپیما، شکست یک قسمت می‌تواند مأموریت را متوقف کند. هر دو فضاپیما از باتری‌های هسته‌ای استفاده می‌کنند، که هر ساله با کاهش منابع انرژی پلوتونیوم، الکتریسیته کمتری تولید می‌کنند. در اواخر دهه 2020، کاهش قدرت ناسا را مجبور می‌کند تا شروع به خاموش کردن ابزارهای هر فضاپیما کند.
بیشتر مأموریت‌های مدرن ناسا در کاوش منظومه شمسی دارای شبیه‌سازهایی روی زمین هستند تا دستورات و روش‌ها را قبل از ارسال به فضاپیمای واقعی آزمایش کنند. این عمل می‌تواند خطاهای دستوری را آشکار کند که می‌تواند یک ماموریت را در معرض خطر قرار دهد.
داد گفت: «فرمان دادن به وویجر دشوار است. ما هیچ نوع شبیه‌سازی برای این کار نداریم. ما هیچ شبیه ساز سخت افزاری نداریم. ما هیچ شبیه‌ساز نرم‌افزاری نداریم. هیچ شبیه‌سازی با FDS وجود ندارد، هیچ سخت‌افزاری وجود ندارد که بتوانیم قبل از ارسال آن را روی زمین امتحان کنیم. بنابراین این امر باعث می‌شود تیم پشتیبانی محتاط‌تر شوند و تعادلی بین فرماندهی صحیح و ریسک کردن ایجاد می‌کند.”
مدیران همچنین از سن وویجر 1 آگاه هستند. داد گفت: «بنابراین ما نمی‌خواهیم برای همیشه برای تصمیم‌گیری در مورد کاری که می‌خواهیم انجام دهیم، هزینه کنیم. ممکن است چیز دیگری شکست بخورد. پیشرانان ممکن است شکست بخورند. ما می‌خواهیم کار درست را انجام دهیم، اما نمی‌توانیم کار درست را بررسی کنیم. باید روش و منطقی به مسائل نگاه کنیم و تصمیم بگیریم و برویم. برای این.”
هنگامی که زمان ارسال دستورات بیشتر برای تلاش برای نجات Voyager 1 فرا می‌رسد، اپراتورهای JPL باید بیش از 45 ساعت منتظر بمانند تا پاسخ دریافت کنند. فاصله و موقعیت بسیار زیاد فضاپیما در آسمان جنوبی ناسا را ملزم می‌کند تا از بزرگترین آنتن 230 فوتی (70 متری) در سایت ردیابی شبکه فضایی عمیق در استرالیا، یکی از پرتقاضاترین آنتن‌های شبکه استفاده کند.
بیشتر بخوانید:
- یک ایرانی مأموریت شبیه‌سازی سفر به مریخ را برای ناسا انجام خواهد داد
- اولین ماموریت ایستگاه فضایی چین با موفقیت انجام شد
- چین، نخستین ماهواره اینترنتی 6G را به فضا فرستاد
- چاشت اولین قرمه سبزی در فضا توسط یاسمین مقبلی [+عکس]
نظر شما در مورد مشکل پیش آمده برای وویجر 1 چیست؟ نظرات خود را با ما به اشتراک گذاشته و اخبار فناوری را از تکراتو دنبال کنید.
.
منبع: arstechnica
