به گزارش هنر مدرسه، نقص کامپیوتری در 14 نوامبر رخ داد و بر توانایی وویجر 1 در ارسال داده های دورسنجی، مانند اندازه گیری های ابزارهای علمی فضاپیما یا اطلاعات مهندسی اولیه درباره ی نحوه ی عملکرد کاوشگر تاثیر گذاشت. درنتیجه، تیم ماموریت اکنون از پارامترهای اصلی مربوط به سامانه های پیش رانش، برق یا کنترل فضاپیما اطلاعی ندارد.
به نقل از مجله هنر مدرسه، سوزان داد، مدیر پروژه وویجر در آزمایشگاه پیش رانش جت ناسا (JPL)، در مصاحبه با ارزتکنیکا گفت: «اگر ارتباط با وویجر 1 را بازیابی کنیم، بزرگ ترین معجزه رقم خواهد خورد. قطعا تسلیم نشده ایم. وظایف دیگری وجود دارد که می توانیم امتحان کنیم؛ اما این جدی ترین کار از زمانی است که مدیر پروژه بوده ام.»
داد در سال 2010 مدیر پروژه ماموریت وویجر ناسا شد و بر کادر کوچکی از مهندسان مسیول اکتشاف بشر در فضای میان ستاره ای نظارت می کند. وویجر 1 دورترین فضاپیمای تاریخ است که با سرعت تقریبا 61٬155 کیلومتر بر ساعت (17 کیلومتر بر ثانیه) از خورشید دور می شود.
وویجر 2 که 16 روز قبل از وویجر 1 در سال 1977 پرتاب شد، به اندازه ی دوقلویش از ما دور نیست. این فضاپیما مسیر کم شتاب تری را در منظومه شمسی پیمود و از کنار مشتری، زحل، اورانوس و نپتون عبور کرد؛ درحالی که وویجر 1 در هنگام رویارویی با زحل سرعت گرفت تا فضاپیمای همزاد خود را پشت سر بگذارد.
در چند دهه ی گذشته، ناسا ابزارهای وویجر را به مطالعه ی پرتوهای کیهانی، میدان مغناطیسی و محیط پلاسما در فضای میان ستاره ای اختصاص داده و دوربین های فضاپیماها را خاموش کرده است. هردو کاوشگر از محدوده ی هلیوپاز فراتر رفته اند؛ جایی که جریان ذرات ساطع شده از خورشید با محیط میان ستاره ای مواجه می شود.
درحال حاضر، هیچ فضاپیمای عملیاتی دیگری وجود ندارد که فضای میان ستاره ای را کاوش کند. کاوشگر نیوهورایزنز ناسا که در سال 2015 از کنار پلوتون گذر کرد، در مسیر رسیدن به محیط میان ستارگان قرار دارد؛ اما تا پیش از دهه ی 2040 وارد آنجا نخواهد شد.
پیشرفته ترین فضاپیمای 50 سال پیش
تازه ترین مشکل وویجر 1 در زیرسیستم داده های پرواز (FDS) نهفته است که یکی از سه کامپیوتر موجود در فضاپیما در کنار کامپیوتر مرکزی برای فرماندهی و کنترل است. کامپیوتر دیگر، بر کنترل موقعیت و جهت گیری فضاپیما نظارت می کند.
زیرسیستم داده های پرواز مسیول جمع آوری داده های علمی و مهندسی از شبکه ی حسگرهای فضاپیما و سپس ترکیب اطلاعات در یک بسته داده ی واحد در کد باینری (مجموعه ای از صفر و یک) است. سپس قطعه ی جداگانه ای به نام واحد مدولاسیون تله متری، بسته داده را از طریق آنتن بشقابی 3٫7 متری وویجر به زمین می فرستد.
به گفته ی ناسا، در ماه نوامبر بسته های داده ی ارسال شده توسط وویجر 1، الگویی تکرارشونده و بی معنی از صفر و یک را آشکار کردند. مهندسان JPL سه ماه گذشته را صرف تشخیص علت مشکل کردند و اکنون داد می گوید تیم مهندسی با اطمینان 99٫9 درصد می تواند بگوید که مشکل از FDS است. به نظر می رسد کامپیوتر وویجر در «فریم بندی» داده ها دچار مشکل است.
به باور تیم ماموریت، محتمل ترین توضیح برای مشکل، خرابی حافظه در FDS است. بااین حال به دلیل خاموشی کامپیوتر، مهندسان به داده هایی که بتواند آن ها را به کشف منشاء مشکل هدایت کند، دسترسی ندارند. داد گفت: «احتمالا مشکل جایی در حافظه FDS است. اما بدون دورسنجی نمی توانیم ببینیم که خرابی حافظه ی کامپیوتر کجا است.»
زیرسیستم داده های پرواز در زمان ساخت در پنج دهه ی پیش، یک نوآوری در رایانش محسوب می شد. FDS اولین کامپیوتر روی یک فضاپیما بود که از «حافظه فرار» استفاده کرد. به گفته ی داد، هر فضاپیمای وویجر با دو کامپیوتر FDS پرتاب شد؛ اما زیرسیستم پشتیبان وویجر 1 در سال 1981 ازکار افتاد.
تنها سیگنالی که مهندسان زمینی وویجر 1 از نوامبر دریافت کرده اند، موج حامل است که دراصل به تیم می گوید فضاپیما هنوز زنده است. هیچ نشانه ای از مشکلات عمده ی دیگر وجود ندارد و تغییرات در مدولاسیون سیگنال حامل نشان می دهد که وویجر 1 درحال دریافت فرمان های ارسالی از زمین است.
تلاش برای نجات
تیم زمینی وویجر قصد دارد در چند هفته ی آینده، دستوراتی را برای وویجر 1 بفرستد تا قسمتی را که حافظه ی خراب احتمالی کامپیوتر FDS در آن قرار دارد، جدا کند. یکی از ایده ها شامل تغییر کارکرد کامپیوتر به حالت های مختلف، مانند پارامترهایی عملیاتی است که FDS در هنگام پرواز وویجر 1 از کنار مشتری و زحل در سال های 1979 و 1980 استفاده کرد. مهندسان امید دارند که این انتقال به حالت های مختلف داده بتواند مشخص کند که چه بخشی از حافظه ی FDS به اصلاح نیاز دارد.
بااین حال، انجام چنین کاری بسیار پیچیده تر از آن است که در ظاهر به نظر می رسد. قبل از هر چیز، حالت های داده ای که مهندسان می خواهند فعال کنند، در بیش از 40 سال گذشته مورد استفاده قرار نگرفته اند. از دهه ها پیش هیچ کس فکر نمی کرد که چنین کاری را با کامپیوتر داده های پرواز وویجر انجام دهد.
وویجر 1 و 2 درمقایسه با سایر فضاپیماهای ناسا، تیم ماموریت کوچک تری دارد. کمتر از 12 نفر معمولا در ماموریت وویجر مشغول به کار هستند. این تعداد از زمانی که مشکل کامپیوتر در ماه نوامبر ظاهر شد، اندکی افزایش یافته است. داد گفت: «بسیاری از افراد وویجر از دنیا رفته اند. کسانی که فضاپیماها را ساختند، دیگر زنده نیستند. ما مجموعه ای از مستندات نسبتا خوب داریم؛ اما بسیاری شان روی کاغذ هستند؛ درنتیجه برای دستیابی به اسناد باید حفاری های باستان شناسی انجام دهیم.»
تصور کنید که کتابچه ی راهنمای کاربر یک ماشین عتیقه را زیرورو می کنید. صفحات فرسوده ی کتاب احتمالا درحال پوسیدگی هستند. این تقریبا همان چیزی است که برخی مهندسان وویجر که در زمان آغاز ماموریت هنوز به دنیا نیامده بودند، درحال تجربه اش هستند.
هرچند افزونگی، خصوصیت محبوب مهندسان است، آن ها هنگام کار با وویجرها دیگر امکان بهره گیری از آن را ندارند؛ بدین معنا که ازکارافتادن هر بخش خاصی از فضاپیما می تواند پایان ماموریت را رقم بزند. هر دو فضاپیما از باتری های هسته ای استفاده می کنند که هر ساله با کاهش منابع انرژی پلوتونیم شان دراثر واپاشی، برق کمتری تولید می کنند در اواخر دهه ی 2020، کاهش دسترسی به برق ناسا را مجبور خواهد کرد تا شروع به خاموش کردن ابزارهای هر دو فضاپیما کند.
اغلب ماموریت های مدرن ناسا برای کاوش منظومه شمسی، دارای شبیه سازهای زمینی هستند تا مهندسان، دستورات و رویه ها را پیش از ارسال به فضاپیمای واقعی روی آن ها آزمایش کنند. این امر می تواند خطاهای دستوری را که ممکن است ماموریت را درمعرض خطر قرار دهند، آشکار کند.
اما به گفته ی داد، فرمان دادن به وویجرها دشوار است؛ زیرا آن ها هیچ نوع شبیه سازی برای آزمایش دستورات ندارند.
ما هیچ شبیه ساز سخت افزاری و نرم افزاری ای نداریم. هیچ شبیه سازی با FDS وجود ندارد. هیچ سخت افزاری موجود نیست که بتوانیم قبل از ارسال، آن را روی زمین امتحان کنیم. درنتیجه این محدودیت موجب می شود که مهندسان محتاط تر شوند و بین فرمان دهی صحیح و پذیرفتن ریسک تعادل برقرار کنند.
وقتی زمان ارسال دستورات بیشتر به منظور تلاش برای نجات وویجر 1 فرابرسد، اپراتورهای JPL باید بیش از 45 ساعت در انتظار دریافت پاسخ بمانند. فاصله ی بسیار زیاد فضاپیما در آسمان جنوبی از زمین، ناسا را مجبور می کند تا از بزرگ ترین آنتن 70 متری در سایت ردیابی «شبکه فضای دوردست» در استرالیا که یکی از پرتقاضاترین آنتن های شبکه است، استفاده کند.
داد گفت: «نرخ داده ها بسیار پایین است و این ناهنجاری موجب می شود که درعمل دورسنجی نداشته باشیم. ما به نوعی تیر در تاریکی می اندازیم؛ زیرا از وضعیت فضاپیما اطلاع نداریم.»
درنهایت اگر وویجر 1 نتواند موفق شود چه؟ این کاوشگر بسیار فراتر از انتظار طراحان عمل کرده است و هرچند پایان ماموریت آن دور از انتظار نیست، تیم ماموریت نمی خواهد به چنین چیزی فکر کند و باور دارد که می تواند وضعیت را بهبود دهد. بااین حال، حتی اگر زمان وداع با وویجر 1 و رهاکردن آن در فضا فرابرسد، می توانیم مطمین باشیم که میراث آن از قبل قاطعانه در کتاب ها، قلب ما و در تاریخ تثبیت شده است.
5858
آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "سرنوشت غم انگیز سربازی که از چهل سال پیش در دورترین نقاط جهان در حال خدمت است" هستید؟ با کلیک بر روی پزشکی، آیا به دنبال موضوعات مشابهی هستید؟ برای کشف محتواهای بیشتر، از منوی جستجو استفاده کنید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "سرنوشت غم انگیز سربازی که از چهل سال پیش در دورترین نقاط جهان در حال خدمت است"، کلیک کنید.