Eksperci z NASA od listopada ubiegłego roku próbują zrozumieć dziwną sekwencję zer i jedynek przesyłaną przez sondę Voyager I. Problem dotyczy systemu danych lotu (FDS) sondy, który gromadzi dane o statku i zbiera informacje z instrumentów naukowych. Niedawno jednemu z inżynierów udało się odszyfrować sygnał.
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.
Obie sondy to stare konstrukcje i obecnie część ich instrumentów już nie działa. Statki wielokrotnie doznawały usterek, ale ostatnia, która przydarzyła się sondzie Voyager I, okazała się trudniejsza do rozwiązania. 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).
Efekt jest taki, że od listopada 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.
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.
Przełom nastąpił początkiem marca. Zespół misji Voyager wykrył aktywność w jednej sekcji FDS, która różniła się od reszty zniekształconego strumienia danych. W odpowiedzi na polecenie z Ziemi, zamiast zwrócić „cyfrowy bełkot”, Voyager I wysłał ciąg liczb, który wyglądał bardziej znajomo.
Anonimowy inżynier z należącej do NASA sieci Deep Space Network, którego zadaniem jest obsługa anten radiowych komunikujących się z Voyagerem I i jego międzygwiezdnym bliźniakiem Voyagerem II, a także innymi statkami kosmicznymi NASA, rzucił okiem na zwrócony przez sondę kod i go odczytał. Okazało się, że zawiera on odczyt całej pamięci FDS.
W pamięci FDS zakodowane są instrukcje dla statku, które mogą ulec zmianie w przypadku zmiany jego statusu lub na polecenie z Ziemi. W pamięci tej znajdują się również dane naukowe i inżynieryjne, które mają zostać przesłane z powrotem na Ziemię.
Zespół ratunkowy Voyagera I zamierza teraz porównać nowy sygnał, który pojawił się w wyniku odpowiedzi na komendę dotyczącą wypróbowania różnych sekwencji w pakiecie oprogramowania, z danymi przesłanymi na Ziemię tuż przed tym, jak sonda zaczęła przesyłać „binarne bzdury”. Znalezienie rozbieżności pomiędzy normalnymi danymi z Voyagera I a nowym sygnałem może pomóc w odnalezieniu źródła problemu.
Voyager I znajduje się obecnie w odległości około 24 miliardów kilometrów od Ziemi, co oznacza, że rozwiązywanie problemów komunikacyjnych może być żmudnym procesem. Odebranie sygnału radiowego z Voyagera I zajmuje 22,5 godziny, a następnie kolejne 22,5 godziny trzeba czekać na otrzymanie odpowiedzi.
Źródło: Scientific American, Space.com, fot. NASA/JPL-Caltech
