NASA trennt versehentlich die Kommunikation mit Voyager 2

 (theregister.com)
1 Punkte von GN⁺ 2023-08-01 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Durch ein fehlerhaftes Kommando der NASA wurde die Ausrichtung der Antenne von Voyager 2 verstellt, sodass derzeit keine Befehls- oder Datenkommunikation mit der Erde möglich ist
  • Die Antenne zeigte in eine um 2 Grad von der Erde abweichende Richtung, wodurch das Deep Space Network keine Befehle mehr an die Sonde senden oder Daten empfangen kann
  • Die Wiederherstellung hängt von der nächsten automatischen Positionskorrektur ab; Voyager 2 richtet ihre Lage einige Male pro Jahr neu aus, der nächste Termin ist der 15. Oktober
  • Voyager 2 ist etwa 19,9 Milliarden km von der Erde entfernt und entfernt sich mit 15 km pro Sekunde weiter; das aktuelle Problem betrifft Voyager 1 nicht
  • Die Wartung der jahrzehntealten Sonde wird mit dem Weiterfahren eines alten Autos verglichen, doch die Distanz von mehr als 20 Lichtstunden und eine Kommunikationsgeschwindigkeit von 160 bps erschweren die Reaktion

Ursache des Kommunikationsabbruchs

  • NASA hat bekanntgegeben, dass sich Voyager 2 derzeit in einem Kommunikationsausfall befindet
  • Die Ursache liegt darin, dass die Antenne der Sonde fälschlich so eingestellt wurde, dass sie nicht auf die Erde, sondern in eine andere Richtung zeigt
  • Zum Zeitpunkt der Bekanntgabe zeigte die Antenne von Voyager 2 seit mehr als einer Woche 2 Grad an der Erde vorbei
  • Dadurch kann Voyager 2 weder Befehle von den Antennen des Deep Space Network, also dem DSN, empfangen noch Daten übertragen

Hoffnung auf Wiederherstellung durch automatische Neuausrichtung

  • NASA geht davon aus, dass dieses Problem die fast 46 Jahre dauernde Weltraummission von Voyager 2 nicht beenden wird
  • Voyager 2 ist so programmiert, dass sie ihre Position einige Male pro Jahr selbst neu justiert
  • Der nächste geplante Termin für diese Neuausrichtung ist der 15. Oktober
  • NASA erwartet nicht, dass sich die Flugbahn von Voyager 2 verändern wird

Entfernung von Voyager 2 und Voyager 1

  • Voyager 2 ist derzeit etwa 19,9 Milliarden km, also 12,39 Milliarden Meilen, von der Erde entfernt
  • Voyager 2 entfernt sich mit etwa 15 km pro Sekunde weiter von der Erde
  • Dieses Kommunikationsproblem hat keine Auswirkungen auf Voyager 1
  • Voyager 1 ist fast 23 Milliarden km, also 14,9 Milliarden Meilen, von der Erde entfernt und hält bei einer Geschwindigkeit von 17 km pro Sekunde die Kommunikation mit der Erde aufrecht

Wartung einer jahrzehntealten Sonde

  • Das elektrische System von Voyager 2 wurde Anfang dieses Jahres angepasst, um die Betriebsdauer zu verlängern
  • Wenn dieses Verfahren gute Ergebnisse liefert, war geplant, ähnliche Anpassungen auch bei Voyager 1 vorzunehmen
  • Auch Voyager 1 hatte 2022 ein Telemetrieproblem
    • An die Missionskontrolle wurden beschädigte Informationen übertragen
    • Die Ursache war, dass ein Computer, der jahrelang nicht in Betrieb gewesen war, die Daten falsch weiterleitete
    • Die Ingenieure behoben das Problem mit einer Art „Telesurgery“, indem sie dem AACS befahlen, die Daten wieder an den richtigen Computer zu senden

Einschränkungen durch Distanz und Kommunikationsgeschwindigkeit

  • Die Ingenieure vergleichen den Betrieb der Voyager-Sonden seit Langem mit dem Weiterfahren eines alten Autos
  • Die Technologie der Voyager-Sonden ist sehr alt, funktioniert aber weiterhin, und bei Raumfahrzeugen aus vergangenen Jahrzehnten zeigt sich ein ähnliches Bild
  • Ein altes Auto kann man von Hand und in Echtzeit warten, die Voyager-Sonden sind jedoch mehr als 20 Lichtstunden von der Erde entfernt
  • Die Kommunikationsgeschwindigkeit liegt bei langsamen 160 bps
  • In einem späteren Update wurde ein Signal von Voyager 2 festgestellt; weitere Details folgen in einem separaten Artikel

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2023-08-01
Meinungen auf Hacker News

  • Kurz gesagt: Das Ding wurde aus der Ferne gebrickt. Es wurde ein Befehl gesendet, sich ein wenig zu drehen, und dieser Befehl war erfolgreich, aber danach zeigte die Antenne nicht mehr zur Erde und konnte keine weiteren Befehle empfangen.
    Zum Glück ist für genau so einen Fall vorgesehen, dass sie sich alle sechs Monate automatisch wieder zur Erde ausrichtet; am 15. Oktober wird man also wissen, ob sie wirklich verloren ist. So oder so nähern sich die Nuklearbatterien dem Ende ihrer Lebensdauer, das Missionsende ist also nicht mehr weit.
    NASA-Blogbeitrag: https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/07/28/mission-update-voy...

    • Erinnert mich daran, wie ich früher einmal vergessen hatte, dass ich per Remote-Zugriff verbunden war, eth0 down eingegeben habe und dann eine ganze Weile nicht verstanden habe, warum das Gerät nicht mehr reagierte.
    • Wie um alles in der Welt weiß sie überhaupt, wo die Erde ist? Es gibt ja kein Deep-Space-GPS oder so etwas. Wirklich beeindruckende Wissenschaft.
      Findet sie die Sonne und rechnet von dort aus?
    • Erstaunlich, dass vor 46 Jahren jemand eine Lösung für ein hypothetisches Problem eingebaut und das Ganze 30 Milliarden km weit hinausgeschossen hat.
    • Ich muss sehr an die vielen Male in Kerbal Space Program denken, in denen ich falsch gedreht habe und Antenne oder Solarpanels in die falsche Richtung zeigten, wodurch die Verbindung abriss.

  • Ich habe oft aus der Ferne an Firewalls gearbeitet, und nachdem ich mir ein-, zweimal selbst den Zugang gekappt hatte, habe ich mir eine neue Gewohnheit angewöhnt. Vor Änderungen habe ich immer einen Neustart in 5 Minuten geplant, damit die Änderungen zurückgesetzt werden; wenn die Verbindung abbrach, musste ich nur auf den Neustart warten und mich wieder einloggen.

    • Früh in meiner Karriere habe ich eine ähnliche Methode genutzt und damit erst recht einen Ausfall verursacht.
      Ich fügte auf einem Host iptables-Regeln hinzu und schrieb ein Skript, das Regeln für den erwarteten Netzwerkverkehr einfügte und die Default-Policy auf DROP setzte. Vor der Ausführung hatte ich auch ein Recovery-Skript eingeplant, das die von mir hinzugefügten Regeln wieder löschen sollte, vergaß aber, die Default-Policy wieder auf ALLOW zu setzen.
      Direkt nach dem Ausführen sah alles gut aus, aber 5 Minuten später fing der Pager an zu piepen. Zum Glück war ein Remote-Power-Cycle möglich, sodass ich nicht ins Rechenzentrum fahren musste.
    • Dort, wo ich gearbeitet habe, war es Standardpraxis, vor riskanten Arbeiten an Cisco-Routern reload 5 zu setzen.
      Bei Juniper verwendet man commit confirmed.
    • Früher habe ich gern sleep 300 && init 6 benutzt, aber später wurde es wegen systemd unzuverlässig, mit init 6 einen Neustart auszulösen. Zumindest unter Ubuntu wird ein lokaler Neustart nicht ausgelöst, wenn root eine offene SSH-Session hat.
    • Wenn die Änderung in diesen 5 Minuten gut funktionierte, hat man sie dann ohne Neustart noch einmal „richtig“ ausgerollt?
    • Ähnlich wie beim Ändern der Anzeigeeinstellungen unter Windows.
      Die Änderungen werden in 15 Sekunden zurückgesetzt …

  • Jedes Mal, wenn ich etwas über Raumfahrttechnik lese, bin ich beeindruckt davon, dass es Fallbacks für Fallbacks gibt. Verglichen mit meiner Welt ist das ein völlig anderes Niveau an Planung und Strenge.
    Mir wird oft bewusst, dass ich jederzeit neu kompilieren und neu deployen kann und dass meine Arbeit keine Frage von Leben und Tod ist.

    • Ehrlich gesagt ist der Großteil der Ingenieurarbeit außerhalb von Software so. In klassischen Ingenieurdisziplinen werden Studierenden Verantwortung und Ethik ab dem ersten Tag auf dem Weg zur Zulassung eingebläut.
      Natürlich erlauben Budget oder die Wichtigkeit des Einsatzgebiets nicht immer so viel Spielraum, aber zumindest geht die Denkweise in diese Richtung. Diese Haltung entsteht auch aus jahrzehntelanger Erfahrung.
      Aus irgendeinem Grund hat die Welt des Software Engineerings den Respekt und das Prestige für solche Dinge größtenteils über Bord geworfen.
    • Ich finde es interessant, wenn Leute sich „Computerarzt“ nennen. Ich habe auch stressige Migrationen gemacht, die viel Planung erforderten und bei denen ein Fehlschlag sehr teuer werden konnte, aber den Stress, dass das Leben eines Menschen an meinen Fingerspitzen hängt, kann ich mir kaum vorstellen.

  • Es inspiriert mich jedes Mal, wenn ich sehe, dass solche Geräte auf Langlebigkeit ausgelegt wurden.
    „In der Vergangenheit haben Ingenieure die Aufgabe, eine Sonde am Laufen zu halten, damit verglichen, ein altes Auto fahrbereit zu halten. Die Technik ist stark veraltet, funktioniert aber weiterhin. Das ist ein Muster, das man bei Raumfahrzeugen der vergangenen Jahrzehnte häufig sieht.“
    Vielleicht vergisst die Menschheit eines Tages sogar, wie man solche Dinge wartet.

    • Es lohnt sich, E. M. Forsters „The Machine Stops“ zu lesen. Auch „Pump Six“ aus „Pump Six and Other Stories“ arbeitet diese Realität des Vergessens von Wartungswissen sehr gut heraus.
    • Das dürfte eher nicht passieren. Diese Systeme sind einfach und extrem gut dokumentiert. Es gibt auch viele Menschen, die sie betrieben haben, also sollte das in Ordnung sein.
      So etwas würde eher bei einem CubeSat einer Universität passieren.
    • Die Foundation-Reihe behandelt dieses Thema ebenfalls, aber es ist etwas schwierig, die Buchreihe zu empfehlen. Als die TV-Serie herauskam, habe ich sie erneut gelesen, und die Darstellung von Frauen in den Büchern war ziemlich unangenehm; außerdem waren sie nicht so gut, wie ich sie in Erinnerung hatte.
      Die TV-Version weicht völlig von den Büchern ab, aber persönlich finde ich, dass es in eine gute Richtung geht. Normalerweise stören mich solche Adaptionen sehr, aber nachdem ich das erste Buch noch einmal gelesen hatte, fand ich die TV-Serie sogar besser.

  • Vermutlich wird sie sich wieder ausrichten. Die Stromversorgung sollte ohnehin ungefähr 2025 enden.
    Natürlich wäre es schade, keine Messungen zu haben, falls die Klingonen sie jetzt entdecken, aber die Kameras sind seit Jahrzehnten ausgeschaltet.

  • Dave von EEVBlog hat kürzlich die Anlage besucht, die mit Voyager 2 kommuniziert
    https://www.youtube.com/watch?v=586Zn1ct-QA
    https://www.youtube.com/watch?v=vUvzgZt1Vug
    Es gibt auch einen dritten Teil, der nur die Tour zeigt

    • Ich hatte das Glück, Goldstone in Fort Irwin in der kalifornischen Wüste besuchen zu können. Für die Öffentlichkeit ist das nicht oft zugänglich
      Wir haben fast alles besichtigt, einschließlich des 70-m-Teleskops; für Raumfahrttechnik-Nerds war es ein großartiger Tag voller Touren, Vorträge und Sonnenschein
      Der Kontrast ist faszinierend: Die 70-m-Antenne sendet 450 kW ins All, muss aber zugleich Signale von Raumsonden empfangen und dekodieren, die nur „ein Milliardstel eines Milliardstels eines Watts“ stark sind
      Einer der Gründe für den Standort auf einer Militärbasis ist die Kontrolle des Luftraums, damit während des Sendens keine Flugzeuge zufällig über die Antenne fliegen und gegrillt werden. Ehrlich gesagt ist es wirklich erstaunlich, dass das überhaupt gelingt
    • Das ist ein erneut hochgeladenes Video von 2017. Ich lasse das hier für alle, die wie ich dachten, ihre Erinnerung spiele verrückt

  • Es hieß: „Die Antenne der Raumsonde war um 2 Grad von der Erde abgewichen, wodurch sie keine Befehle empfangen oder Daten übertragen kann, und NASA hält die Situation für vorübergehend.“ Ich fragte mich, warum das vorübergehend sein soll
    Ich dachte, die Sonde habe vielleicht eine Funktion zum Neuausrichten, und die Antwort steht im Originaltext
    „Voyager 2 ist so programmiert, dass sie ihre Ausrichtung mehrmals pro Jahr zurücksetzt, damit ihre Antenne auf die Erde zeigt. Der nächste Reset ist am 15. Oktober; dann dürfte die Kommunikation wieder aufgenommen werden. Das Missionsteam erwartet, dass Voyager 2 auch während der Funkstille ihre geplante Flugbahn beibehält.“

    • Ich frage mich, warum der Zyklus für die Neuausrichtung so selten ist. Dauert der Vorgang lange oder belastet er die Hardware, sodass man ihn nicht täglich oder monatlich machen möchte?

  • Es heißt, sie sei „so programmiert, dass sie ihre Position mehrmals pro Jahr neu kalibriert; der nächste geplante Reset ist am 15. Oktober“
    Mich würde interessieren, wie diese Neukalibrierung tatsächlich funktioniert. Falls jemand erklärendes Material hat, wäre das hilfreich

    • Dazu gibt es ein gutes Video. An der Schüssel sitzt ein Sonnensensor, der das hellste Objekt sucht und sie darauf ausrichtet
      https://www.youtube.com/watch?v=NbsHgE89qO4&t=340s
    • Man kann mit dem Voyager-Buch auf https://descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/summary.html anfangen
    • Ich bin kein Raketenwissenschaftler, habe aber schon mal eine TV-Antenne ausgerichtet. Ich stelle mir vor, dass sie einfach so programmiert ist, sich jeweils um ein paar Grad zu drehen und dann in die Richtung zurückzugehen, aus der das Signal von der Erde am stärksten war

  • Wenn man in 32 Milliarden km Entfernung um 2 Grad vom Ziel abweicht, verfehlt der Kommunikationsstrahl die Erde um etwa 1,1 Milliarden km
    Das sind etwa 7,4 AE. Wenn Jupiter und Saturn von der Erde aus gesehen gerade auf einer Linie stünden, wäre das ungefähr die halbe Strecke zwischen den beiden Gasriesen, von der Erde aus betrachtet. Also wird wohl auch niemand eine Rakete losschicken, um den Strahl einzufangen und die Kommunikation wiederherzustellen

  • Hoffentlich klappt die Neukalibrierung. Nach so vielen Jahren den Kontakt zu verlieren, wäre eine traurige Art von Ende

    • Stimmt, aber die Bordenergie war von Anfang an nur so ausgelegt, dass sie bis 2025 reicht; sie ist also ohnehin schon am Ende ihrer Lebensdauer