Einblicke in die monatelangen Bemühungen der NASA, die Voyager-1-Mission zu retten

Nachdem die NASA fünf Monate lang daran gearbeitet hatte, die Verbindung zum am weitesten entfernten von Menschenhand geschaffenen Objekt wiederherzustellen, gab sie diese Woche bekannt, dass die Raumsonde Voyager 1 endlich ihr Zuhause erreicht hat.

Für die Ingenieure und Wissenschaftler, die an der längsten Mission der NASA im Weltraum arbeiteten, war es ein Moment großer Freude und Erleichterung.

„An diesem Samstagmorgen kamen wir alle herein, saßen um Keksschachteln herum und warteten darauf, dass die Daten von Voyager zurückkamen“, sagte Linda Spilker, Projektwissenschaftlerin für die Voyager-1-Mission am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena. Kalifornien. „Wir wussten genau, wann es passieren würde, und es wurde sehr still und alle saßen einfach da und schauten auf den Bildschirm.“

Als die Raumsonde endlich auf den Anruf der Agentur reagierte, brach laut Spilker Jubel im Raum aus.

„Es gab Jubel, die Leute hoben die Hände“, sagte sie. „Und auch ein Gefühl der Erleichterung – nun, nach all der harten Arbeit und dem Übergang vom fehlenden Signal der Voyager zu der Möglichkeit, wieder eine Verbindung herzustellen, war das eine große Erleichterung und ein tolles Gefühl.“

Das Problem lag bei Voyager 1 Es wurde erstmals im November entdeckt. Zu diesem Zeitpunkt sagte die NASA, sie sei noch in Kontakt mit der Raumsonde und könne sehen, dass sie Signale von der Erde empfing. Aber was an die Missionskontrolleure weitergeleitet wurde – einschließlich wissenschaftlicher Daten und Informationen über den Zustand der Sonde und ihrer verschiedenen Systeme – war verstümmelt und unleserlich.

Damit begann eine monatelange Kampagne, um herauszufinden, was schief gelaufen ist, und um zu versuchen, die Voyager-1-Mission zu retten.

Spilker sagte, sie und ihre Kollegen seien optimistisch und optimistisch geblieben, das Team stehe jedoch vor enormen Herausforderungen. Beispielsweise versuchten Ingenieure, Fehler bei einem Raumschiff zu beheben, das im interstellaren Raum unterwegs war, mehr als 24 Milliarden Kilometer entfernt – das letzte Ferngespräch.

„Bei Voyager 1 dauert es 22,5 Stunden, um das Signal zu empfangen, und 22,5 Stunden, um das Signal zurückzubekommen, also bereiten wir die Befehle vor und senden sie aus, und zwei Tage später schicken wir Sie Ich kann die Antwort bekommen, ob es funktioniert hat oder nicht“, sagte Spilker.

Das Team stellte schließlich fest, dass das Problem auf einen der drei Computer an Bord des Raumschiffs zurückzuführen war. Ein Hardwarefehler, der möglicherweise auf Alter oder Strahlung zurückzuführen ist, würde wahrscheinlich einen kleinen Codeabschnitt im Speicher des Computers beschädigen, sagte Spilker. Der Fehler bedeutete, dass Voyager 1 keine kohärenten Aktualisierungen seiner Gesundheits- und Wissenschaftsbeobachtungen zurücksenden konnte.

Die NASA-Ingenieure entschieden, dass sie den Chip, auf dem das verstümmelte Programm gespeichert war, nicht reparieren könnten. Der fehlerhafte Code war außerdem so groß, dass der Computer der Voyager 1 ihn und alle neu geladenen Anweisungen nicht speichern konnte. Da die Technologie an Bord der Voyager 1 aus den 1960er und 1970er Jahren stammt, verblasst der Speicher des Computers im Vergleich zu jedem modernen Smartphone. Das sei ungefähr die Speicherkapazität eines elektronischen Autoschlüssels, sagte Spilker.

Das Team fand jedoch einen Workaround: Sie konnten den Code in kleinere Teile zerlegen und diese in verschiedenen Bereichen des Computerspeichers speichern. Anschließend können sie den Abschnitt, der repariert werden muss, neu programmieren und gleichzeitig sicherstellen, dass das gesamte System weiterhin reibungslos funktioniert.

Dies war eine bemerkenswerte Leistung, da es aufgrund der Langlebigkeit der Voyager-Mission hier auf der Erde keine effektiven Testumgebungen oder Simulatoren gab Um neue Codeteile zu testen, bevor sie an das Raumschiff gesendet werden.

„Drei verschiedene Leute haben den Code-Patch, den wir Zeile für Zeile verschickten, durchgesehen und nach etwas gesucht, das ihnen entgangen war“, sagte Spilker. „Es war also nur eine Augenprüfung der Software, die wir verschickt haben.“

Die harte Arbeit hat sich gelohnt.

Die NASA berichtete am Montag über die erfreuliche Entwicklung. Schreiben in einem Beitrag auf X: „Du siehst ein bisschen wie du selbst aus, #Voyager1.“ Ein eigenes Raumschiff Reaktion des Social-Media-KontosSagen: „Hey, ich bin es.“

Bisher hat das Team festgestellt, dass Voyager 1 intakt ist und normal funktioniert. Spilker sagte, die wissenschaftlichen Instrumente der Sonde funktionieren und scheinen zu funktionieren, aber es werde einige Zeit dauern, bis Voyager 1 wieder wissenschaftliche Daten übermitteln könne.

Voyager 1 und ihr Zwilling, die Sonde Voyager 2, wurden 1977 zu Missionen zur Erforschung des äußeren Sonnensystems gestartet. Während sie durch den Kosmos raste, flog Voyager 1 an Jupiter und Saturn vorbei, untersuchte die Monde der Planeten aus nächster Nähe und machte unterwegs Fotos.

Voyager 2, 12,6 Milliarden Meilen entfernt, hatte enge Begegnungen mit Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun und arbeitet weiterhin wie gewohnt.

Im Jahr 2012 wagte sich Voyager 1 über das Sonnensystem hinaus und betrat als erstes von Menschenhand geschaffenes Objekt den interstellaren Raum, den interstellaren Raum. Voyager 2 folgte 2018 diesem Beispiel.

Spilker, die nach ihrem College-Abschluss 1977 erstmals mit der Arbeit an Voyager-Missionen begann, sagte, die Missionen könnten bis in die 2030er Jahre dauern. Irgendwann wird den Sensoren jedoch der Strom ausgehen oder ihre Komponenten werden zu alt, um weiter zu funktionieren.

Es werde schwierig sein, eines Tages beide Missionen endgültig zu beenden, aber Voyager 1 und 2 würden „unsere stillen Botschafter“ bleiben, sagte Spilker.

Beide Sonden tragen Zeitkapseln – Nachrichten auf vergoldeten Kupferscheiben, die zusammen als … bekannt sind. Goldene Schallplatte. Die Discs enthalten Bilder und Töne, die das Leben auf der Erde und die menschliche Kultur repräsentieren, darunter Musikausschnitte, Tiergeräusche, Gelächter und Begrüßungen in verschiedenen Sprachen. Die Idee ist, dass die Sonden Nachrichten übermitteln, damit Astronauten sie in ferner Zukunft finden können.

„Vielleicht wird er in etwa 40.000 Jahren einem anderen Stern relativ nahe kommen und an diesem Punkt gefunden werden“, sagte Spilker.