La sonda spaziale più lontana dell'umanità è compromessa da un problema informatico

Ingrandire / Immagine annotata che mostra le varie parti e gli strumenti del progetto della navicella spaziale Voyager della NASA.

La Voyager 1 è ancora viva là fuori, esplodendo nell'universo a più di 15 miliardi di miglia di distanza. Tuttavia, un problema al computer ha impedito al team dedicato di supporto alla missione nel sud della California di saperne di più sulle condizioni di uno dei veicoli spaziali della NASA più longevi.

Il problema tecnico del computer è apparso il 14 novembre, influenzando la capacità della Voyager 1 di trasmettere dati di telemetria, come misurazioni dagli strumenti scientifici della navicella o informazioni ingegneristiche di base su come funziona la sonda. Pertanto, non vi è alcuna visione dei parametri chiave relativi ai sistemi di propulsione, potenza o controllo del veicolo.

“Sarebbe il più grande miracolo se lo recuperassimo. Certamente non ci siamo arresi”, ha detto Susan Dodd, project manager della Voyager presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, in un'intervista ad Ars. “Ci sono altre cose che potremmo provare. Ma questa è di gran lunga la più pericolosa da quando sono project manager.”

Dodd è diventato project manager per la missione Voyager della NASA nel 2010, supervisionando un piccolo gruppo di ingegneri responsabili dell'esplorazione umana dello spazio interstellare. La Voyager 1 è la navicella spaziale più lontana di sempre, si allontana dal Sole a 38.000 miglia all'ora (17 chilometri al secondo).

La Voyager 2, lanciata 16 giorni prima della Voyager 1 nel 1977, non è poi così lontana. Ha preso un percorso più tranquillo attraverso il sistema solare, volando vicino a Giove, Saturno, Urano e Nettuno, mentre la Voyager 1 ha guadagnato velocità durante un incontro con Saturno per superare la sua navicella spaziale gemella.

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Negli ultimi due decenni, la NASA ha dedicato gli strumenti della Voyager allo studio dei raggi cosmici, dei campi magnetici e dell'ambiente del plasma nello spazio interstellare. Non fanno più foto. Entrambe le sonde hanno viaggiato oltre l'eliosfera, dove le particelle emesse dal Sole fluiscono nel mezzo interstellare.

Nessun altro veicolo spaziale operativo attualmente esplora lo spazio interstellare. La sonda New Horizons della NASA, che ha volato vicino a Plutone nel 2015, è sulla buona strada per raggiungere lo spazio interstellare negli anni 2040.

Da 50 anni tecnologia all'avanguardia

L'ultimo problema con Voyager 1 riguarda il sottosistema dei dati di volo (FDS) della sonda, uno dei tre computer a bordo del veicolo spaziale che funziona insieme a un computer centrale di comando e controllo e a un altro dispositivo che supervisiona il controllo e la guida dell'assetto.

L'FDS è responsabile della raccolta di dati scientifici e ingegneristici dalla rete di sensori del veicolo spaziale e quindi della combinazione delle informazioni in un unico pacchetto di dati in codice binario: una stringa di uno e zero. Un componente separato chiamato modulatore di telemetria invia il raggio di dati alla Terra attraverso l'antenna da 3,7 m della parabola Voyager.

A novembre, secondo la NASA, i pacchetti di dati inviati dalla Voyager 1 mostravano uno schema ricorrente di uno e zero, come se fossero bloccati. Gli ingegneri del JPL hanno trascorso quasi tre mesi cercando di diagnosticare la causa del problema, ha detto Dodd. Ha detto che il team di ingegneri è “sicuro al 99,9%” che il problema abbia avuto origine in FDS, che sembra avere problemi nella “sincronizzazione dei frame” dei dati.

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Un'immagine scansionata degli anni '70 del computer del sottosistema dati di volo a bordo della navicella spaziale Voyager della NASA.
Ingrandire / Un'immagine scansionata degli anni '70 del computer del sottosistema dati di volo a bordo della navicella spaziale Voyager della NASA.

Finora, la squadra di terra ritiene che la spiegazione più probabile del problema sia un pezzo di memoria danneggiata nel DSF. Tuttavia, poiché il computer non funziona, gli ingegneri non dispongono di dati dettagliati provenienti da Voyager 1 che potrebbero condurli alla radice del problema. “Probabilmente è da qualche parte nella memoria del DFF”, ha detto Dodd. “È capovolto o leggermente danneggiato. Ma senza telemetria, non possiamo dire dove la memoria FDS è danneggiata.”

Quando fu sviluppato cinquant'anni fa, il sottosistema dei dati di volo della Voyager rappresentava un'innovazione nel campo dell'informatica. È stato il primo computer su un veicolo spaziale a utilizzare la memoria volatile. Ciascuna navicella spaziale Voyager fu lanciata con due computer FDS, ma il backup FDS della Voyager 1 fallì nel 1981, secondo Dodd.

L'unico segnale che gli ingegneri della Voyager 1 Earthbound hanno ricevuto da novembre è il tono della portante, che essenzialmente dice al team che la navicella spaziale è ancora viva. Non vi è alcuna indicazione di altri problemi importanti. I cambiamenti nella modulazione del segnale portante indicano che la Voyager 1 sta ricevendo comandi inviati dalla Terra.

“Sfortunatamente, non abbiamo ancora risolto il problema, risolto il problema o recuperato la telemetria”, ha affermato Dodd.

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