- Die 46 Jahre alte Voyager 1 der NASA kann wegen einer Computerstörung keine Wissenschafts- und Technikdaten mehr senden, wodurch die Gefahr besteht, dass die langjährige Beobachtungsreihe aus dem interstellaren Raum unterbrochen wird
- Die Störung trat zwischen dem flight data system und der Kommunikationseinheit auf; seit dem 14. November kommen statt sinnvoller Daten nur noch sich wiederholende Muster aus 1 und 0 zurück
- Die Sonde ist etwa 15 Milliarden Meilen von der Erde entfernt, sodass ein Befehls-Rundlauf etwa 45 Stunden dauert; Ursachenanalyse und Wiederherstellungsversuche können sich über mehrere Wochen hinziehen
- Voyager 1 kann Befehle weiterhin empfangen und ausführen, aber nutzbare Daten über den Zustand der Sonde und Messwerte erreichen die Erde derzeit nicht
- Voyager 1 und 2 sind die einzigen Raumsonden, die außerhalb der Heliosphäre im interstellaren Raum betrieben werden; je länger die Wiederherstellung dauert, desto unvollständiger werden die Daten zur Verfolgung von Veränderungen bei Teilchen und Magnetfeldern
Datenübertragung im interstellaren Raum gestoppt
- Die Voyager 1 der NASA kann wegen einer Computerstörung keine normalen Daten mehr an das Missionsteam auf der Erde senden
- Ingenieure arbeiten daran, die alternde Sonde, die eine unerforschte Region außerhalb des Sonnensystems erkundet, aus der Ferne wiederherzustellen
- Voyager 1 ist mit etwa 15 Milliarden Meilen, also 24 Milliarden km, das am weitesten entfernte Raumfahrzeug von der Erde
- Die Zwillingssonde Voyager 2 ist ebenfalls mehr als 12 Milliarden Meilen, also über 20 Milliarden km, von der Erde entfernt
- Beide Sonden befinden sich im interstellaren Raum und sind die einzigen Raumfahrzeuge, die außerhalb der Heliosphäre betrieben wurden, der Blase aus Magnetfeldern und Teilchen der Sonne, die über die Pluto-Umlaufbahn hinausreicht
Von einer Fünfjahresmission zu 46 Jahren Betrieb
- Die Voyager-Sonden wurden ursprünglich für einen fünfjährigen Betrieb ausgelegt, wurden aber zu den beiden am längsten betriebenen Raumfahrzeugen der Geschichte
- Beide Sonden erfüllten vor Jahrzehnten ihre ursprünglichen Ziele mit Vorbeiflügen an Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun und liefern darüber hinaus weiterhin Beobachtungsdaten über das Sonnensystem und darüber hinaus
- Mit der weit über den Erwartungen liegenden Betriebsdauer traten auch immer wieder verschiedene technische Probleme auf
Störung im flight data system
- Voyager 1 verfügt über drei Bordcomputer; darunter sammelt das flight data system Informationen aus den wissenschaftlichen Instrumenten sowie Technikdaten zum Zustand der Sonde und sendet sie weiter
- Die Missionskontrolle auf der Erde empfängt diese Daten in Form von Binärcode aus 1 und 0
- Derzeit scheint das flight data system in einer Wiederholungsschleife festzustecken, und die Kommunikationseinheit sendet immer wieder dasselbe Muster aus 1 und 0 zurück
- Das Missionsteam stellte das Problem erstmals am 14. November fest
- Die Sonde kann Befehle von der Erde weiterhin empfangen und ausführen
- Wegen des Problems in der Kommunikationseinheit kommen jedoch weder die Wissenschaftsdaten noch die Technikdaten von Voyager 1 auf der Erde an
Warum die Wiederherstellung zwangsläufig langsam ist
- Das Voyager-Team schickte am Wochenende einen Befehl zum Neustart des flight data system, doch bislang kamen keine nutzbaren Daten zurück
- Laut Calla Cofield vom NASA Jet Propulsion Laboratory sammeln die Ingenieure vor der Festlegung der nächsten Schritte weitere Informationen über die Grundursache
- Dieser Prozess kann mehrere Wochen dauern
- Wegen der Entfernung braucht schon das Senden eines einzelnen Befehls und die Überprüfung des Ergebnisses viel Zeit
- Ein von der Erde gesendeter Befehl braucht 22,5 Stunden, um die Sonde zu erreichen
- Bis eine Antwort eintrifft, muss man 45 Stunden warten
- Voyager 1 hatte 1981 bereits ein ähnliches, wenn auch nicht identisches Problem im Zusammenhang mit dem flight data system
- Das aktuelle Problem scheint nicht mit anderen Störungen zusammenzuhängen, die die Sonde in den vergangenen Jahren erlebt hat
- Das Missionsteam kann sich nur auf die Originalhandbücher stützen, die vor Jahrzehnten verfasst wurden; diese Dokumente konnten die heutigen Probleme der gealterten Sonde nicht vorhersehen
- Bevor weitere Befehle gesendet werden, müssen mögliche Folgen geprüft werden, damit der Betrieb der Sonde nicht unerwartet beeinträchtigt wird
Die Arbeit, ein altes Raumfahrzeug am Leben zu halten
- Das Voyager-Team hat schrittweise Instrumente auf den beiden alternden Sonden abgeschaltet, um Strom zu sparen und die Mission zu verlängern
- Während des langjährigen Betriebs kam es wiederholt zu unerwarteten Problemen und Kommunikationsausfällen
- 2020 gab es bei Voyager 2 einen Zeitraum von 7 Monaten, in dem keine Kommunikation mit der Erde möglich war
- Im August war nach einem falschen Befehl die Antenne von Voyager 2 falsch ausgerichtet, worauf das Missionsteam die Kommunikation mit einer Fernbereichs-„shout“-Technik wiederherstellte
- Wenn die reguläre Datenübertragung von Voyager 1 wiederhergestellt wird, kann die seit Jahrzehnten fortlaufende Beobachtungsreihe erhalten bleiben
- Der zentrale Wert der Mission liegt in ihrer langen Betriebsdauer; Wissenschaftler wollen sehen, wie sich Teilchen und Magnetfelder verändern, je weiter sich die Sonde von der Heliosphäre entfernt
- Wenn Voyager 1 weiterhin keine Informationen zurücksenden kann, bleibt dieser Datensatz unvollständig
- Cofield sagt, dass die Voyager-Sonden weit über ihre ursprüngliche Mission hinaus länger als jedes andere Raumfahrzeug der Geschichte betrieben werden und dass trotz der Bemühungen des Ingenieurteams um ihr Überleben Probleme auftreten können
1 Kommentare
Meinungen auf Hacker News
Eine meiner liebsten Technik-Legenden ist, dass Voyager 1 beim Start einen Viterbi-Encoder an Bord hatte, es auf der Erde damals aber keine Computer gab, die schnell genug waren, um das zu decodieren.
Ein paar Jahre später, als Moores Gesetz aufgeholt hatte, habe man dann aus der Ferne auf das Viterbi-Verfahren umgestellt und effizienter übertragen.
Falls damit gemeint ist, dass Decodierung in Echtzeit nicht möglich war, wäre das wohl ohnehin nicht nötig gewesen. Die übertragenen Daten wären ja so oder so auf Band aufgezeichnet worden.
Wie man solche Bänder decodiert, wird hier erklärt: https://destevez.net/2021/09/decoding-voyager-1/
Das erinnert mich an frühere optische Laufwerke, die mit 48-facher Geschwindigkeit schrieben, aber nur mit 8-facher Geschwindigkeit lasen, sodass bei aktivierter Verifizierung die Prüfung länger dauerte als das Brennen.
Das dürfte an Fehlerkorrektur oder Filtern gegen Rauschen und Degradation liegen. Zusätzliche Bits zu erzeugen, die bei der Fehlerkorrektur helfen, ist eine triviale Berechnung; die tatsächliche Fehlerkorrektur auf einem beschädigten Medium kann dagegen viele komplexe Berechnungen erfordern.
Wenn die Fehlerrate niedrig ist, ist das Decoding einfach, und das Programm kann gekippte Bits schlicht erraten. Je höher die Fehlerrate wird, desto schwieriger wird es; ein Viterbi-Decoder ist rechenintensiv, kann aber höhere Fehlerraten korrigieren als andere Konfigurationen.
Mit zunehmender Entfernung von der Erde wird die Signalstärke schwächer, daher wird Fehlerkorrektur im späteren Missionsverlauf deutlich wichtiger. Während der Mission könnte man zwischen verschiedenen Redundanzstufen gewechselt haben, als die Übertragungsfehlerrate stieg. Allerdings gab es keinen Zeitpunkt, an dem Faltungscodes nutzlos waren; durch bessere Decoder wurden sie lediglich etwas nützlicher.
Was ich nicht verstehe: Warum hat man nicht von Anfang an die bessere Methode verwendet und diese Daten auf Band gespeichert? Vielleicht traute man Voyager damals noch nicht zuverlässig zu, korrekt zu funktionieren; laut einem der PDFs war es ein experimentelles System. Oder Voyager erzeugte in relativer Erdnähe nicht genug Daten, um die gesamte Bandbreite auszuschöpfen, und als die Sonde weiter entfernt war und das Signal schwächer wurde, brauchte man bessere Fehlerkorrektur oder bessere Bodenempfänger.
Meine Lieblingsgrafik ist die, die zeigte, dass Voyager 1 das Sonnensystem verlassen hatte.
Ich war damals Mathematik- und Naturwissenschaftslehrer an einer Highschool und habe meinen Schülern den ganzen Tag diese Grafik gezeigt. Es war wirklich schön zu sehen, wie sich die Gesichter aller veränderten, als ihnen die Bedeutung klar wurde.
https://phys.org/news/2012-10-voyager-left-solar.html
Wenn ich an solche Sonden und Errungenschaften denke, empfinde ich enorme Ehrfurcht und Ruhe; vielleicht würde es helfen, sich innerlich zu sammeln, bevor die täglichen Dinge auf einen einprasseln.
Eine meiner liebsten Tatsachen ist, dass Voyager 1 etwas namens Voyager Golden Record an Bord hat.
Darauf steht dieser Satz: „Dies ist ein Geschenk einer kleinen, fernen Welt, ein Zeichen unserer Klänge, unserer Wissenschaft, unserer Bilder, unserer Musik, unserer Gedanken und unserer Gefühle. Wir versuchen, unsere Zeit zu überleben, damit wir in eure hineinleben können.“
Jedes Mal, wenn ich daran denke, bekomme ich Gänsehaut. Ich hoffe, dass sie sich von diesem Problem erholt und die Kommunikation wiederhergestellt werden kann.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record
Aber als ich mir die Fotos bei Wikipedia ansah, gab es weder Nacktdarstellungen noch den Vitruvianischen Menschen. Es ist seltsam, wenn eine Überzeugung, die man jahrzehntelang hatte, plötzlich korrigiert wird. Wahrscheinlich hatte ich die frühere Pioneer plaque und Voyager in meinem Kopf vermischt.
https://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_plaque
Nachdem NASA wegen der Nacktdarstellungen auf der Pioneer plaque, also der Strichzeichnung eines nackten Mannes und einer nackten Frau, kritisiert worden war, erlaubte sie Sagan und seinen Kollegen angeblich nicht, Fotos eines nackten Mannes und einer nackten Frau in die Golden Record aufzunehmen. Stattdessen wurde nur die Silhouette eines Paares aufgenommen. Allerdings enthält die Aufzeichnung Jonombergs „Diagramm der Evolution der Wirbeltiere“, mit anatomisch korrekten Zeichnungen eines nackten Mannes und einer nackten Frau, bei denen die äußeren Geschlechtsorgane zu sehen sind. Auch die winkende Person wurde geändert: Auf der Pioneer plaque winkt der Mann, im Bild „Evolution der Wirbeltiere“ winkt die Frau.
Ich denke ähnlich. Wir sind noch jung, beschmutzen den Ort, an dem wir essen, verwenden erhebliche Ressourcen darauf, einander zu töten, kümmern uns nicht einmal gut um uns selbst und vermehren uns wie Kaninchen.
Vielleicht gibt es irgendwo ein paar Parsec entfernt ein Schild mit der Aufschrift: „Noch nicht annähern. Diese Wesen sind noch nicht bereit für die Möglichkeiten, die ein Kontakt bedeuten würde.“ Wir müssen künftig eine Prüfung bestehen. Diese Prüfung wird als Nebenprodukt der heutigen menschlichen Verfassung entstehen.
Auch „unsere Zeit zu überleben“ ist einfach zu treffend. Wirklich realistisch, und diese Aufzeichnung muss genau so realistisch sein.
Wenn wir tatsächlich überleben und gedeihen, wenn wir eine Größenordnung erreichen, von der man sich vorstellen kann, dass weiter fortgeschrittene Wesen auf ihrer Reise dort angekommen sind, könnten wir vielleicht mit Ehrfurcht darauf zurückblicken, dass wir es geschafft haben. Andere Wesen könnten ebenfalls in Hoffnung und Erwartung darauf blicken, dass wir, falls wir erfolgreich sind, eines Tages eine Begegnung wert sein könnten.
Vielleicht wird diese kleine, zähe Welt mit ihren Menschen ausreichend aufgeklärt sein, um durchzuhalten und sich, auch wenn sie noch jung sind, einigermaßen darauf vorzubereiten, Gefährten zu werden. In diesen wenigen kurzen Sätzen steckt wirklich sehr viel.
Die Aufnahme von Berrys „Johnny B. Goode“ war umstritten; einige hielten Rockmusik für „pubertär“, worauf Sagan geantwortet haben soll: „Auf diesem Planeten gibt es viele Jugendliche.“
Es ist ein erstaunliches Kunstwerk, und wenn man Voyager-Fan ist, lohnt es sich, eines zu besitzen. Allein das Buch ist den Preis wert. Je besser man die Golden Record versteht, desto mehr erkennt man, dass sie ein Werk darüber ist, wie kostbar das ist, was wir genau hier haben, mehr als über das, was dort draußen ist.
https://ozmarecords.com/collections/shop/products/voyager-go...
Als die Voyager-Sonden zum ersten Mal gestartet wurden, war ich noch etwas zu jung, um mich dafür zu interessieren, aber seit Mitte der 80er habe ich die Abenteuer dieser Raumsonden verfolgt.
Ich erinnere mich, dass ich beim Neptun-Vorbeiflug die TV-Sondersendung „Neptune all night“ sah und ein wenig enttäuscht war. Die ganze Nacht über kam nur ein einziges Bild herein, und es blieb nicht einmal Zeit, es einzufärben.
Mich hat immer der Einfallsreichtum der Ingenieure inspiriert, die die Raumsonden von Anfang an so konstruierten, dass sie weit über den ursprünglichen Missionsumfang hinaus lange durchhalten und weit fliegen konnten, ebenso wie die Fähigkeit, zwei Maschinen über so lange Zeit und so große Entfernungen in einer derart feindlichen Umgebung weiterzubetreiben.
Dank des Voyager-Teams, früher wie heute, wurden unzählige junge Menschen zu STEM-Laufbahnen inspiriert, und dieses Projekt hat gezeigt, wie großartig die neugierige und kreative Seite der Menschheit ist.
https://www.nytimes.com/2017/08/03/magazine/the-loyal-engine...
Das war eine Freude aus der Zeit vor dem Internet.
Jedes Mal, wenn ich etwas über V'ger lese, empfinde ich Stolz und Respekt für die Menschheit.
Es ist erstaunlich, dass wir eine Raumsonde entworfen und gebaut haben, die sich in einer extrem feindlichen Umgebung von uns entfernt und auch nach 46 Jahren immer noch ihre Arbeit macht und Postkarten schickt.
Und doch vermasseln wir hier auf der Erde immer noch einfache Dinge.
Manchmal stelle ich mir vor, wie es wäre, Teil des Teams gewesen zu sein, das solche Siege möglich gemacht hat; ich glaube, ich wäre mein Leben lang von Stolz überwältigt gewesen.
Dieser Film hat mich als Kind mit Staunen erfüllt.
Die folgende Formulierung zu Voyager 1 mochte ich schon immer, weil sie einem gut vor Augen führt, wie gewaltig groß der Weltraum ist und wie weit entfernt selbst die Oortsche Wolke ist:
„Voyager 1 legt pro Tag etwa eine Million Meilen zurück, aber es wird rund 300 Jahre dauern, bis sie die innere Grenze der Oortschen Wolke erreicht, und vermutlich weitere 30.000 Jahre, bis sie die andere Seite wieder verlässt.“
Ich hoffe, dass Raumschiffe in ferner Zukunft die noch immer durchs All fliegende Voyager überholen und sie als Relikt der frühen raumfahrenden Menschheit betrachten werden.
https://www.youtube.com/watch?v=buqtdpuZxvk
https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_Song#Accuracy_of_astron...
Wenn man Voyager I und II in Zukunft überholt, könnte man sie mit einer neueren Art von Batterie nachrüsten, vielleicht mit einer nahezu dauerhaften Energiequelle auf Antimaterie-Basis
Ich habe mir vor Kurzem zum ersten Mal als Erwachsener den Director’s Cut von Star Trek: The Motion Picture angesehen
Ich halte ihn für eines der besten Beispiele dafür, NASA und Science-Fiction miteinander zu verbinden
https://memory-alpha.fandom.com/wiki/Star_Trek:_The_Motion_P...
Der Zeitpunkt, über eine Ersatzsonde nachzudenken, ist schon lange überschritten
Das Ziel sollte nicht sein, an den äußeren Planeten vorbeizufliegen, sondern eine höhere Geschwindigkeit als Voyager zu erreichen und die Erforschung des interstellaren Mediums fortzusetzen
In anderen Kommentaren hier wurden dafür bereits Ionenantrieb und Lichtsegel erwähnt, und Kernspaltung könnte ebenfalls eine Option sein. Was die Einfachheit angeht, gefällt mir der Ansatz mit Spaltfragmenten
[1] https://www.nasa.gov/general/aerogel-core-fission-fragment-r...
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Fission-fragment_rocket
Das wäre hervorragend für die Erkundung des Kuipergürtels oder für eine weitere Grand Tour innerhalb eines Menschenlebens
[3] https://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist2.ph...
In 129 Jahren gibt es wieder eine Gelegenheit für eine Grand Tour, und überhaupt waren es gerade die Planetenvorbeiflüge und die damit verbundenen Gravity Assists, die Voyager diese Geschwindigkeit gegeben haben
So wie ein RC-Segler durch dynamischen Segelflug deutlich schneller als die Windgeschwindigkeit werden kann, soll man damit theoretisch 2 % der Lichtgeschwindigkeit erreichen können
[0] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frspt.2022.1017...
[1] (Kopfhörerwarnung) https://www.youtube.com/watch?v=4eFD_Wj6dhk
https://en.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot
@dang, könntest du diesen Titel ändern? Er ist sachlich falsch. Die Sonde kommuniziert weiterhin mit der Erde
Dieser Link liefert Informationen und ist vielleicht sogar der bessere Link: „Engineers Working to Resolve Issue With Voyager 1 Computer“ (12. Dezember 2023)
https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/12/12/engineers-working-...
Die aktuelle Doku „It's Quieter in the Twilight“ (2022) über das Team, das diese Raumsonden weiter betreibt und Software-Updates entwickelt, ist gut
https://m.imdb.com/title/tt17658964/