NASA weet waarom Voyager 1 niet meer werkt, maar het zal enige tijd duren om dit te repareren

Ingenieurs hebben ontdekt waarom NASA's Voyager 1-sonde al bijna vijf maanden onbegrijpelijke informatie uitzendt, waardoor de hoop is gewekt dat het verste ruimtevaartuig van de mensheid kan worden geborgen.

Voyager 1, die ongeveer 24 miljard kilometer van de aarde verwijderd was, begon op 14 november onleesbare gegevens naar grondverkeersleiders te sturen. Ongeveer vier maanden lang wist NASA dat Voyager 1 nog leefde, en hij bleef een stabiel signaal uitzenden. Maar hij kon niets ontcijferen wat hij zei.

Om hun hypothese te bevestigen, bevestigden ingenieurs van het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA in Californië dat het een klein deel van het beschadigde geheugen was dat het probleem veroorzaakte. De defecte geheugenbank bevindt zich in het Flight Data System (FDS) van Voyager 1, een van de drie computers aan boord van het ruimtevaartuig. Het FDS-systeem werkt in combinatie met een centrale commando- en controlecomputer en een ander apparaat dat toezicht houdt op de stand- en signaalcontrole.

FDS-taken omvatten het verpakken van de wetenschappelijke en technische gegevens van Voyager 1 voor verzending naar de aarde via de telemetriemodulatie-eenheid en radiozender van het voertuig. Volgens NASA is ongeveer 3 procent van het FDS-geheugen beschadigd, waardoor de computer niet meer normaal kan werken.

Het optimisme groeit

Susan Dodd, NASA's projectmanager voor de dubbele Voyager-sondes, vertelde Ars in februari dat dit een van de ernstigste problemen was waarmee de missie ooit te maken heeft gehad. En dat wil wat zeggen, want Voyager 1 en 2 zijn NASA's langstlevende ruimtevaartuigen. Ze werden in 1977 met een tussenpoos van zestien dagen gelanceerd, en na passages langs Jupiter en Saturnus vliegt Voyager 1 verder van de aarde dan enig ruimtevaartuig in de geschiedenis. Voyager 2 loopt ongeveer 4,5 miljard kilometer achter op Voyager 1, ook al verlaten de twee sondes het zonnestelsel in verschillende richtingen.

Meestal proberen ingenieurs de storing van een ruimtevaartuig te diagnosticeren door de gegevens te analyseren die het naar de aarde terugstuurt. In dit geval konden ze dat niet doen omdat Voyager 1 datapakketten verzond die een terugkerend patroon van enen en nullen vertoonden. Het grondteam van Voyager 1 identificeerde echter FDS als de waarschijnlijke oorzaak van het probleem.

Het Aviation Data Subsystem was een innovatie op computergebied toen het vijftig jaar geleden werd ontwikkeld. Het was de eerste computer op een ruimtevaartuig die vluchtig geheugen gebruikte. De meeste NASA-missies werken repetitief, dus elk Voyager-ruimtevaartuig wordt gelanceerd met twee FDS-computers. Maar de FDS-back-up op Voyager 1 mislukte in 1982.

Vanwege de leeftijd van de Voyagers moesten ingenieurs papieren documenten, memo's en diagrammen raadplegen om de details van het ontwerp van het ruimtevaartuig te helpen begrijpen. Na maanden van brainstormen en plannen stuurden de JPL-teams begin maart een commando om het ruimtevaartuig te vragen het FDS-geheugen uit te lezen.

Het werkte en Voyager.1 reageerde met een ander signaal dan de code die het ruimtevaartuig sinds november had verzonden. Na enkele weken zorgvuldig onderzoek van de nieuwe code identificeerden ingenieurs de slechte geheugenlocaties.

“Het team vermoedt dat één chip die verantwoordelijk is voor het opslaan van een deel van het getroffen deel van het FDS-geheugen niet werkt.” Dat meldt NASA in een update Donderdag gepubliceerd. “Ingenieurs kunnen de oorzaak van het probleem niet met zekerheid vaststellen. Twee mogelijkheden zijn dat de chip is geraakt door een energetisch deeltje uit de ruimte, of dat hij na 46 jaar simpelweg versleten is.”

De afstand van Voyager 1 tot de aarde bemoeilijkt het oplossen van problemen. De reistijd van een radiosignaal naar de Voyager 1 vanaf de aarde bedraagt ​​ongeveer 22,5 uur, wat betekent dat het ingenieurs op aarde ongeveer 45 uur kost om erachter te komen hoe het ruimtevaartuig op hun commando's reageert.

NASA moet ook zijn grootste communicatieantennes gebruiken om met Voyager 1 te communiceren. Er is veel vraag naar deze antennes met een diameter van 70 meter bij veel andere NASA-ruimtevaartuigen, dus het Voyager-team moet concurreren met andere missies om tijd voor het oplossen van problemen. Dit betekent dat het enige tijd zal duren voordat Voyager 1 weer normaal functioneert.

“Hoewel het weken of maanden kan duren, zijn ingenieurs optimistisch dat ze een manier kunnen vinden om FDS normaal te laten werken zonder onbruikbare geheugenapparaten, waardoor Voyager 1 weer wetenschappelijke en technische gegevens kan retourneren”, aldus NASA.