Sonda hapësinore më e largët e njerëzimit është rrezikuar nga një defekt kompjuterik

Voyager 1 është ende i gjallë atje, duke u futur në kozmos më shumë se 15 miliardë milje larg. Megjithatë, një problem kompjuterik e ka mbajtur ekipin besnik mbështetës të misionit në Kaliforninë Jugore që të mos dijë më shumë për statusin e një prej anijeve kozmike më jetëgjata të NASA-s.

Defekti kompjuterik u shfaq më 14 nëntor dhe ndikoi në aftësinë e Voyager 1 për të dërguar të dhëna telemetrike, të tilla si matjet nga instrumentet shkencore të anijes kozmike ose informacionet bazë inxhinierike rreth funksionimit të sondës. Pra, nuk ka asnjë pasqyrë në parametrat kryesorë në lidhje me shtytjen, fuqinë ose sistemet e kontrollit të anijes.

“Do të ishte mrekullia më e madhe nëse e kthenim atë. Sigurisht që nuk jemi dorëzuar,” tha Suzanne Dodd, menaxhere e projektit Voyager në Laboratorin Jet Propulsion të NASA-s, në një intervistë për Ars. “Ka gjëra të tjera që mund të provojmë. Por kjo është, deri tani, më seriozja që kur kam qenë menaxher projekti.”

Dodd u bë menaxheri i projektit për misionin Voyager të NASA-s në vitin 2010, duke mbikëqyrur një kuadër të vogël inxhinierësh përgjegjës për eksplorimin e njerëzimit në hapësirën ndëryjore. Voyager 1 është anija kozmike më e largët ndonjëherë, duke u larguar me shpejtësi nga Dielli me 38,000 mph (17 kilometra në sekondë).

Voyager 2, i cili u nis 16 ditë përpara Voyager 1 në 1977, nuk është edhe aq larg. Ai mori një rrugë më të qetë përmes Sistemit Diellor, duke fluturuar përtej Jupiterit, Saturnit, Uranit dhe Neptunit, ndërsa Voyager 1 rriti shpejtësinë gjatë një takimi me Saturnin për të kapërcyer anijen kozmike motër.

Për dy dekadat e fundit, NASA i ka kushtuar instrumentet e Voyager studimit të rrezeve kozmike, fushës magnetike dhe mjedisit të plazmës në hapësirën ndëryjore. Ata nuk po bëjnë më foto. Të dy sondat kanë udhëtuar përtej heliopauzës, ku rrjedha e grimcave që dalin nga Dielli shkon në mjedisin ndëryjor.

Aktualisht nuk ka asnjë anije tjetër operative që eksploron hapësirën ndëryjore. Sonda e NASA-s New Horizons, e cila kaloi pranë Plutonit në vitin 2015, është në rrugën e duhur për të arritur hapësirën ndëryjore në vitet 2040.

Problemi i fundit me Voyager 1 qëndron në nënsistemin e të dhënave të sondës (FDS), një nga tre kompjuterët në anijen kozmike që punon së bashku me një kompjuter qendror komandimi dhe kontrolli dhe një pajisje tjetër që mbikëqyr kontrollin dhe drejtimin e qëndrimit.

FDS është përgjegjëse për mbledhjen e të dhënave shkencore dhe inxhinierike nga rrjeti i sensorëve të anijes kozmike dhe më pas kombinimin e informacionit në një paketë të vetme të dhënash në kodin binar – një seri njësh dhe zero. Një komponent i veçantë i quajtur Njësia e Modulimit të Telemetrisë në fakt dërgon paketën e të dhënave përsëri në Tokë përmes antenës së pjatës 12 këmbë (3,7 metra) të Voyager.

Në nëntor, paketat e të dhënave të transmetuara nga Voyager 1 manifestuan një model të përsëritur të njësheve dhe zerove sikur të ishin ngecur, sipas NASA-s. Dodd tha se inxhinierët në JPL kanë shpenzuar pjesën më të madhe të tre muajve duke u përpjekur të diagnostikojnë shkakun e problemit. Ajo tha se ekipi inxhinierik është “99.9 përqind i sigurt” se problemi ka origjinën në FDS, i cili duket se ka probleme me “sinkronizimin e kornizës” të të dhënave.

Deri më tani, ekipi tokësor beson se shpjegimi më i mundshëm për problemin është pak memorie e korruptuar në FDS. Megjithatë, për shkak të ndërprerjes së kompjuterit, inxhinierëve u mungojnë të dhëna të detajuara nga Voyager 1 që mund t’i çojnë ata në rrënjën e çështjes. “Kjo ka të ngjarë diku në kujtesën e FDS,” tha Dodd. “Disa u kthye ose u korruptua. Por pa telemetrinë, ne nuk mund të shohim se ku është prishja e kujtesës FDS.”

Kur u zhvillua pesë dekada më parë, nënsistemi i të dhënave të fluturimit të Voyager ishte një risi në informatikë. Ishte kompjuteri i parë në një anije kozmike që përdori memorie të paqëndrueshme. Çdo anije kozmike Voyager u nis me dy kompjuterë FDS, por FDS rezervë e Voyager 1 dështoi në 1981, sipas Dodd.

I vetmi sinjal që inxhinierët Tokë të Voyager 1 kanë marrë që nga nëntori është një ton transportues, i cili në thelb i tregon ekipit se anija kozmike është ende gjallë. Nuk ka asnjë tregues për ndonjë problem tjetër madhor. Ndryshimet në modulimin e sinjalit transportues tregojnë se Voyager 1 po merr komanda të lidhura lart nga Toka.

“Fatkeqësisht, ne nuk e kemi çarë arrë ende, ose nuk e kemi zgjidhur problemin, ose nuk kemi marrë ndonjë telemetri përsëri,” tha Dodd.

Në javët e ardhshme, ekipi tokësor i Voyager planifikon të transmetojë komanda për Voyager 1 në përpjekje për të izoluar se ku ndodhet memoria e dyshuar e dëmtuar brenda kompjuterit FDS. Një nga idetë përfshin ndërrimin e kompjuterit për të funksionuar në mënyra të ndryshme, të tilla si parametrat e funksionimit që përdorte FDS kur Voyager 1 po fluturonte nga Jupiteri dhe Saturni në 1979 dhe 1980. Shpresa midis inxhinierëve të Voyager është që kalimi në mënyra të ndryshme të të dhënave mund të zbuloni se cila pjesë e memories FDS ka nevojë për korrigjim.

Kjo është shumë më e ndërlikuar sesa mund të duket në sipërfaqe. Për një gjë, inxhinierët e mënyrave të të dhënave që mund të komandojnë Voyager 1 nuk janë përdorur për 40 vjet ose më shumë. Askush nuk ka menduar ta bëjë këtë me kompjuterin e të dhënave të fluturimit të Voyager për dekada.

Voyager 1 dhe 2 kanë një profil publik të madh në krahasim me burimet që NASA angazhon për të mbajtur anijen kozmike në lëvizje. Më pak se një duzinë njerëz zakonisht punojnë në misionin Voyager. Ky numër është rritur pak që kur problemi i kompjuterit u shfaq në nëntor, me një “ekip tigër” të vogël prej rreth tetë ekspertësh në sistemet e të dhënave të fluturimit, softuerët dhe komunikimet e anijeve kozmike të caktuar për të ndihmuar në zgjidhjen e defektit.

“Për të mos qenë i mërzitur, por shumë njerëz të Voyager kanë vdekur,” tha Dodd. “Pra, njerëzit që ndërtuan anijen nuk janë më të gjallë. Ne kemi një grup mjaft të mirë dokumentacioni, por shumë prej tyre janë në letër, kështu që ju bëni këtë gërmim arkeologjik për të marrë dokumente.”

Imagjinoni të kërkoni nëpër manualin e një përdoruesi për një makinë antike. Faqet e gërryera të librit ndoshta po fërkohen. Kjo nuk është ndryshe nga ajo që po përjetojnë tani inxhinierët e Voyager, disa prej të cilëve nuk ishin gjallë kur nisi misioni.

“Ne kemi fletë dhe fletë skematike që janë letër, të gjitha të zverdhura në qoshe dhe të gjitha të nënshkruara në 1974,” tha Dodd. “Ata janë ngjitur në mure dhe njerëzit po i shikojnë. Kjo është një histori e tërë në vetvete, vetëm se si të arrish tek informacioni që të nevojitet për të qenë në gjendje të flasësh për vendimet komanduese ose cili mund të jetë problemi.”

Kjo është një detyrë e njohur për inxhinierët e Voyager. Në vitet e fundit, ekipi kryesor i misionit në JPL ka konsultuar dokumente të arkivuara për të zgjidhur probleme të tjera kompjuterike më pak serioze dhe për të zhvilluar një mënyrë të re për të operuar shtytësit në të dy anijet kozmike për të shmangur akumulimin e mbetjeve në linjat e karburantit.

Ndërsa inxhinierët e anijeve kozmike e duan tepricën, ata nuk kanë më luksin e rezervave në Voyagers. Kjo do të thotë, në çdo seksion të veçantë të anijes kozmike, një dështim i një pjese të vetme mund ta ndalojë misionin. Të dy anijet kozmike shkarkojnë bateritë bërthamore, të cilat prodhojnë pak më pak energji elektrike çdo vit ndërsa burimet e tyre të energjisë plutonium kalben. Nga fundi i viteve 2020, fuqia në rënie do ta detyrojë NASA-n të fillojë të fikë instrumentet në çdo anije kozmike.

Shumica e misioneve moderne të NASA-s që eksplorojnë Sistemin Diellor kanë simulatorë në terren për të testuar komandat dhe procedurat përpara se t’i dërgojnë ato në anijen e vërtetë kozmike. Kjo praktikë mund të zbulojë gabime komanduese që mund të rrezikojnë një mision.

“Është e vështirë të komandosh Voyager,” tha Dodd. “Ne nuk kemi asnjë lloj simulatori për këtë. Ne nuk kemi asnjë simulator harduerësh. Ne nuk kemi asnjë simulator softuerësh… Nuk ka asnjë simulator me FDS, nuk ka harduer ku mund ta provojmë fillimisht në terren përpara se ta dërgojmë. Pra, kjo i bën njerëzit më të kujdesshëm, dhe është një ekuilibër midis komandimit të duhur dhe ndërmarrjes së rreziqeve.”

Menaxherët janë gjithashtu të vetëdijshëm për moshën e Voyager 1. Ajo funksionon në kohë të huazuar. “Pra, ne nuk duam të shpenzojmë përgjithmonë duke vendosur se çfarë duam të bëjmë,” tha Dodd. “Diçka tjetër mund të dështojë. Shtytësit mund të dështojnë. Ne duam të bëjmë gjënë e duhur, por nuk mund të mendojmë se cila është gjëja e duhur. Ne duhet t’i shikojmë gjërat në mënyrë metodike dhe logjike, dhe të marrim një vendim dhe të shkojmë. për atë.”

Kur të vijë koha për të dërguar më shumë komanda në përpjekje për të shpëtuar Voyager 1, operatorët në JPL do të duhet të presin më shumë se 45 orë për të marrë një përgjigje. Distanca dhe pozicioni i madh i anijes kozmike në qiellin jugor kërkon që NASA të përdorë antenën më të madhe 230 këmbë (70 metra) në një vend gjurmimi të rrjetit të hapësirës së thellë në Australi, një nga antenat më të kërkuara të rrjetit .

“Shpejtësitë e të dhënave janë shumë të ulëta dhe kjo anomali na bën që të mos kemi asnjë telemetri,” tha Dodd. “Ne po gjuajmë paksa në të verbër sepse nuk e dimë se cili është statusi i anijes kozmike.”