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Die Raumsonde Voyager 1 der NASA hat nach fünf Monaten erstmals wieder begonnen, Daten über den Zustand von Voyager 1 zu empfangen. Der nächste Schritt besteht darin, die Sonde wieder dazu zu bringen, wissenschaftliche Daten zu senden. Voyager 1 und ihre Zwillingssonde Voyager 2 sind die einzigen Raumsonden, die durch den interstellaren Raum (den Raum zwischen den Sternen) geflogen sind.
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Voyager 1 hatte seit dem 14. November 2023 aufgehört, lesbare wissenschaftliche und technische Daten zur Erde zu senden, doch die Missionskontrolleure konnten erkennen, dass die Sonde weiterhin Befehle empfing und normal funktionierte. Im März stellte das Voyager-Engineering-Team des JPL fest, dass das Problem mit dem FDS (Flight Data Subsystem) zusammenhing, einem von drei Bordcomputern der Sonde. Das FDS ist dafür verantwortlich, wissenschaftliche und technische Daten zu paketieren, bevor sie zur Erde gesendet werden.
Behebung des FDS-Speicherproblems
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Das Team stellte fest, dass ein einzelner Chip ausgefallen war, der einen Teil des FDS-Speichers sowie einen Teil des Softwarecodes des FDS-Computers speichert. Durch den Verlust dieses Codes wurden wissenschaftliche und technische Daten unbrauchbar.
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Da der Chip nicht repariert werden konnte, beschloss das Team, den betroffenen Code an einer anderen Stelle im FDS-Speicher unterzubringen. Allerdings gab es keinen einzelnen Speicherort, der groß genug gewesen wäre, um den gesamten betroffenen Code aufzunehmen.
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Daher entwickelte das Team einen Plan, den betroffenen Code in Abschnitte aufzuteilen und an verschiedenen Stellen im FDS zu speichern. Damit dieser Plan funktionieren konnte, mussten die Codeabschnitte so angepasst werden, dass sie als Ganzes weiterhin funktionierten.
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Außerdem mussten Verweise auf die Position dieses Codes in anderen Teilen des FDS-Speichers aktualisiert werden.
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Das Team begann damit, den Code zu isolieren, der die technischen Daten der Sonde paketiert, und sendete ihn am 18. April an eine neue Position im FDS-Speicher.
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Bis zu Voyager 1 dauert es etwa 22,5 Stunden, und weitere 22,5 Stunden braucht das Signal für den Rückweg zur Erde.
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Als am 20. April wieder ein Signal von der Sonde eintraf, bestätigte sich, dass die Korrektur gut funktioniert hatte. Zum ersten Mal seit fünf Monaten konnte der Zustand der Sonde überprüft werden.
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In den kommenden Wochen wird das Team weitere betroffene Teile der FDS-Software verlagern und anpassen. Dazu gehören auch die Teile, die dafür sorgen sollen, dass wieder wissenschaftliche Daten zurückgesendet werden.
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Voyager 2 funktioniert weiterhin normal. Die vor 46 Jahren gestarteten Zwillingssonden Voyager sind die am längsten betriebenen und am weitesten entfernten Raumsonden der Geschichte. Beide Sonden passierten Saturn und Jupiter, bevor sie ihre Erkundung des interstellaren Raums begannen, und Voyager 2 flog zusätzlich an Uranus und Neptun vorbei.
Meinung von GN⁺
- Es ist erstaunlich, dass Voyager 1 auch 46 Jahre nach dem Start noch immer mit der Erde kommuniziert und ihre Mission erfüllt. Das ist ein gutes Beispiel für die technische Leistungsfähigkeit der NASA in der Weltraumforschung und für den Erfolg des Voyager-Programms.
- Da das System jedoch mit Technologie von vor 46 Jahren gebaut wurde, scheinen Hardwaredefekte unvermeidlich zu sein. Es ist gut möglich, dass solche Probleme auch in Zukunft auftreten werden. NASA sollte dafür Vorsorgemaßnahmen treffen.
- Voyager 1 erforscht jenseits des Sonnensystems den interstellaren Raum. Es ist zu hoffen, dass die Daten von Voyager 1 künftig Geheimnisse des Universums offenbaren, die wir bisher nicht kannten. Besonders bei der Zusammensetzung interstellarer Materie oder bei kosmischer Strahlung (Cosmic Rays) könnten neue Erkenntnisse gewonnen werden.
- Auf Grundlage des Erfolgs des Voyager-Programms plant die NASA bereits weitere Missionen in den noch ferneren Weltraum. Das Projekt Interstellar Probe zur Erforschung des interstellaren Raums außerhalb des Sonnensystems ist in Arbeit, und die Erfahrungen mit Voyager werden diesem Projekt sehr helfen.
1 Kommentare
Meinungen auf Hacker News
Diese Pressemitteilung ist nicht nur inhaltlich erstaunlich, sondern auch vom Stil her hervorragend.
Beeindruckend ist, wie sie in nur sieben Absätzen knapp und verständlich vermittelt, wie das Team das technische Problem gelöst hat.
Ich wünschte, die meisten anderen Websites wären auch so. SEO und Google haben die Welt in vieler Hinsicht schlechter gemacht.
Da scheint auch ein kulturelles Element mitzuschwingen, fast eine militärische Philosophie. Wenn man mit ehemaligen Militäringenieuren arbeitet, merkt man das an der Art der Kommunikation; technische Berichte und Memos zu schreiben ist ebenfalls eine Fähigkeit.
An Voyagers Reise ist bis heute etwas ausgesprochen Schönes.
Ich hoffe, dass die Menschheit sie weiter verfolgt, selbst wenn wir eines Tages wirklich zu einer interstellaren Spezies werden. Die Daten sind dann vielleicht nicht mehr nützlich, aber die Vorstellung ist großartig, dass es in einer Gesellschaft des Jahres 3000 ein Tool gibt wie „Mal sehen, wo Voyager gerade ist :)“, mit dem man die Flugbahn mit den Standorten menschlicher Kolonien vergleichen kann.
Je näher sie kommen, desto größer wird die uralte Sonde vor dem Fenster …
Die Art, wie aus jeder Ressource der Sonde noch etwas herausgeholt wird, um sie Jahr für Jahr weiter zu betreiben, ist eine wunderbare Leistung und auf angenehme Weise schwindelerregend.
Es ist wichtig, dass dieses Wartungs-Know-how niemals verloren geht. Hoffentlich fließen die elektronischen Designs, die sich dieses Team an der Sonde gewünscht hätte, in neue Entwürfe ein.
Vermutlich gab es „genug“ Platz. Es dürfte Programme gegeben haben, die bereits abgeschaltete Systeme steuerten und für die Mission nun irrelevant waren. Trotzdem würde ich gern genau wissen, was verworfen wurde. Wirklich beeindruckende Arbeit.
Voyager war für mehrere Generationen von Ingenieurinnen und Ingenieuren eine Inspiration.
Segen und Dank an alle, die daran gearbeitet haben. In einen Operationsroboter, den ich kürzlich entworfen habe, habe ich sogar ein geheimes, von Voyager inspiriertes Easter Egg eingebaut; außerdem haben wir eine vergoldete Platte mit den Unterschriften aller angebracht und sie als überraschendes Weihnachtsgeschenk jeweils verteilt.
Es überrascht mich, dass die Gesichter auf dem Foto dieselben sind wie in der großartigen Dokumentation https://www.itsquieterfilm.com/.
Voyager könnte es bis 2027 schaffen.
„Nach 2025 wird die Erfassung wissenschaftlicher Daten wahrscheinlich schwierig sein, aber technische Daten könnten noch einige Jahre länger zurückkommen. Die beiden Voyager-Raumsonden könnten bis etwa 2036 in Reichweite des Deep Space Network bleiben, je nachdem, wie viel Energie ihnen noch bleibt, um Signale zur Erde zu senden.“
https://voyager.jpl.nasa.gov/frequently-asked-questions/
Und in 15.000 Jahren könnte vielleicht so etwas passieren: https://www.sbnation.com/a/17776-football
„Ein Funksignal braucht etwa 22,5 Stunden, um Voyager 1 zu erreichen, die mehr als 15 Milliarden Meilen, also 24 Milliarden km, von der Erde entfernt ist, und weitere 22,5 Stunden, um zur Erde zurückzukehren.“
Das ist wirklich eine langsame Feedback-Schleife. Und ich bin schon genervt, wenn ich Code ins Repository pushen muss, um ihn in CI zu testen.
Falls ihr euch fragt, welche Computer verwendet werden: https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_program#Computers_and_...
Maßgeschneiderte 16/18-Bit-Architektur, 4k/8k Wörter, insgesamt etwa 9/18 KB. Andere Quellen nennen einen 250-kHz-Takt und etwa 8 KIPS.
„Ein Funksignal braucht etwa 22,5 Stunden, um die Voyager 1 zu erreichen, die mehr als 15 Milliarden Meilen bzw. 24 Milliarden km von der Erde entfernt ist, und weitere 22,5 Stunden, um zur Erde zurückzukehren“
Mit anderen Worten: Es hat 46 Jahre gedauert, bis sie 22,5 Lichtstunden weit gekommen ist.
Fotos der Planeten des Sonnensystems oder Darstellungen des Sonnensystems selbst sind meist nicht maßstabsgetreu. Wenn man so einen Weg entlanggeht, bekommt man ein wenig ein Gefühl dafür, wie groß alles ist – besonders, wenn auch die Planeten entlang des Weges im Maßstab sind. Selbst das Sonnensystem besteht größtenteils aus leerem Raum, und sogar die Entfernung bis zum Mond wirkt mikroskopisch klein.
Es ist nicht dasselbe, wie so einen Weg zu gehen, aber https://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.... vermittelt ein ähnliches Gefühl. Im Internet ist das schwierig, aber wenn man Geduld hat und nicht manuell scrollt, sondern nur das kleine „c“ unten rechts benutzt, scrollt man mit Lichtgeschwindigkeit.
Siehe außerdem https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_System_model
45 Jahre alte Hardware bekommt immer noch Software-Updates. Apple, JPL ist doch in der Nähe – kann nicht mal jemand mit dem Fahrrad rüberfahren und nachsehen, wie die das machen?
Apple könnte definitiv modulare Geräte bauen, die lange genutzt und teilweise weiter repariert bzw. aktualisiert werden können. Aber es ist viel profitabler, den Leuten alle paar Jahre ein neues Smartphone zu verkaufen, als modulare Geräte, die Nutzer nach Wunsch aufrüsten. Wenn Bauteile und Anschlussstandards standardisiert wären, könnte auch ein Drittanbietermarkt für Batterien, Displays und Ähnliches vernünftig funktionieren.
Geräte würden viel länger halten, deutlich günstiger werden und der Umwelt in unvorstellbarem Ausmaß helfen – aber Apple würde weniger Geld verdienen, und die staatlichen BIP-Wachstumszahlen würden niedriger ausfallen. Also ist es natürlich eine schreckliche Idee.
Sechs Jahre Support sind ziemlich lang für ein Technikprodukt, das die meisten Menschen in weniger als vier Jahren ersetzen. Und wenn man kleinlich sein will: Apple sitzt in Cupertino in Nordkalifornien, JPL in Los Angeles – mit dem Fahrrad ist das ein gutes Stück.
Sowohl zum Zeitpunkt des Starts als auch heute ist das wirklich eine erstaunliche Ingenieurleistung.
Weiß jemand, was der aktuelle Zweck ist? Gibt es noch etwas, wofür sie aktiv genutzt wird, oder geht es eher darum, einfach „zu sehen, ob etwas Erstaunliches passiert“?
Damit werden das galaktische Magnetfeld, kosmische Strahlung und das Gas im interstellaren Raum gemessen. Die Ergebnisse stimmen im Großen und Ganzen mit den Vorhersagen überein, aber die genaue Grenze des Einflussbereichs der Sonne wurde erst bestätigt, nachdem Voyager 1 und 2 sie 2012 bzw. 2018 überquert hatten. Ansonsten bestätigt sie im Grunde, dass die Sonne noch da ist und der Weltraum sehr leer ist.
Viele dürften nicht erwarten, dass sich die Dichte des interstellaren Gases innerhalb der Zeit, in der Voyager Beobachtungen machen kann, verändert – aber wir werden es bald wissen. Nachtrag: Das war zu früh gesagt. Jüngste Voyager-Messungen haben Dichteänderungen festgestellt: https://www.jpl.nasa.gov/news/as-nasas-voyager-1-surveys-int...