Dodano: 17 czerwca 2024r.

Voyager I wraca do pracy. Wszystkie instrumenty naukowe działają

Po problemach technicznych, które pojawiły się w listopadzie ubiegłego roku, sonda Voyager I powróciła do prowadzenia normalnych operacji naukowych. Wszystkie cztery instrumenty naukowe są w pełni funkcjonalne i kontynuują badanie przestrzeni międzygwiezdnej. Co prawda specjaliści nadal prowadzą prace, ale Voyager I wrócił do przesyłania użytecznych danych naukowych.

Voyager I wraca do pracy. Wszystkie instrumenty naukowe działają

 

Sonda Voyager I po raz pierwszy od wystąpienia problemów technicznych w listopadzie zeszłego roku zaczęła prowadzić normalne operacje naukowe. Inżynierowie z NASA częściowo przywrócili sondę o życia w kwietniu. 19 maja zespół zarządzający misją wykonał drugi etap procesu naprawy i przesłał do Voyagera I polecenie rozpoczęcia przesyłania danych naukowych.

Dwa z czterech działających jeszcze instrumentów naukowych natychmiast powróciły do normalnego trybu pracy. Pozostałe dwa wymagały dodatkowych działań, ale wygląda na to, że wszystkie cztery instrumenty przesyłają użyteczne dane naukowe.

Uszkodzony chip

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. 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.

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.

Powrót do zdrowia

Zlokalizowanie usterki i rozwiązanie problemu powiodło się. Cztery instrumenty naukowe, które badają fale plazmowe, pola magnetyczne i cząstki w otoczeniu statku funkcjonują prawidłowo. Bliźniacza konstrukcja, czyli Voyager II ma pięć działających jeszcze instrumentów. To czujnik pola magnetycznego, dwa instrumenty do wykrywania cząstek energetycznych w różnych zakresach energii oraz dwa instrumenty do badania plazmy.

Voyager I wraca do prowadzenia badań naukowych, ale konieczne są jeszcze dodatkowe drobne prace w celu usunięcia skutków problemu. Inżynierowie między innymi muszą zsynchronizować oprogramowanie do pomiaru czasu w trzech komputerach pokładowych sondy. Zespół przeprowadzi również konserwację cyfrowego rejestratora taśmowego (cyfrowego napędu taśmowego - Digital Tape Recorder), który rejestruje niektóre dane dotyczące fal plazmowych wysyłane na Ziemię dwa razy w roku. Większość danych naukowych Voyagerów jest wysyłana bezpośrednio na Ziemię i nie jest rejestrowana.

„Nasz statek kosmiczny Voyager I po raz pierwszy od listopada 2023 r. prowadzi normalne operacje naukowe. Wszystkie cztery instrumenty – badające fale plazmowe, pola magnetyczne i cząstki – zwracają użyteczne dane naukowe” - napisała niedawno NASA na platformie X.

Podróż Voyagerów

Sondy Voyager I oraz Voyager II wystrzelono z Ziemi w 1977 roku. Od tamtej pory minęło sporo czasu. Postęp technologiczny zmienił niemal wszystko, także jeśli chodzi o sektor kosmiczny. Sondy Voyager to już zabytkowy sprzęt i gdyby był na Ziemi, zapewne trafiłby do muzeum. Ale sondy te są najdalej znajdującymi się od Ziemi statkami i ich położenie daje jedyną w swoim rodzaju szansę na przeprowadzenie pomiarów. Co prawda nie wszystkie instrumenty naukowe zamontowane na sondach działają, ale część z nich nadal zbiera dane, które są wysyłane na Ziemię.

W tym roku obie sondy będą obchodzić 47 lat spędzonych w kosmosie. Voyager 1 obecnie znajduje się około 24 miliardy kilometrów od Ziem. Z kolei Voyager 2 pokonał w tym czasie ponad 20 miliardów kilometrów.

 

Źródło: NASA, fot. NASA/JPL-Caltech