NASAs Voyager 1 nimmt die Übertragung technischer Updates zur Erde wieder auf

 (blogs.nasa.gov)
1 Punkte von GN⁺ 2024-04-23 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen

  • 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.

  • 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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • Außerdem mussten Verweise auf die Position dieses Codes in anderen Teilen des FDS-Speichers aktualisiert werden.

  • 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.

  • Bis zu Voyager 1 dauert es etwa 22,5 Stunden, und weitere 22,5 Stunden braucht das Signal für den Rückweg zur Erde.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-04-23
Hacker-News-Kommentare
  • Voyager inspiriert mehrere Generationen von Ingenieuren. Beim Entwurf eines Operationsroboters ließ man sich von Voyager inspirieren und gravierte die Unterschriften aller auf eine vergoldete Platte, die als Weihnachtsgeschenk überreicht wurde.
  • Die Reise von Voyager ist sehr schön. Es wäre großartig, in Zukunft, wenn die Menschheit zu einer interstellaren Spezies geworden ist, ein Werkzeug zu haben, mit dem sich Voyagers Position verfolgen und mit dem vergleichen lässt, wie weit sich die Menschheit angesiedelt hat.
  • Die Ressourcen der Sonde maximal zu nutzen und sie Jahr für Jahr in Betrieb zu halten, ist eine erstaunliche Leistung. Hoffentlich fließen die Dinge, die sich das Team beim Elektronikdesign gewünscht hat, in neue Entwürfe ein.
  • Die Gesichter auf dem Foto sind auch in der Dokumentation "It's Quieter" zu sehen.
  • Voyager scheint es bis 2027 schaffen zu können.
  • Sowohl zum Zeitpunkt des Starts als auch heute ist das aus ingenieurtechnischer Sicht eine enorme Leistung. Ich frage mich, ob es derzeit einen aktiven Zweck für den Einsatz von Voyager gibt oder ob es einfach darum geht, "Erstaunliches zu entdecken".
  • Ein Funksignal von der Erde zur mehr als 15 Milliarden Meilen entfernten Voyager 1 braucht 22,5 Stunden, und weitere 22,5 Stunden für den Rückweg zur Erde. Das relativiert die Frustration, wenn man Code ins Repo pushen muss, um Tests in CI auszuführen.
  • Voyager trägt die Hoffnung, Sehnsucht und Fantasie der Weltraumromantiker hinaus.
  • Es gibt auch andere Unternehmen, die Echtzeit-Patches durchführen, etwa bei Ericsson-Telefonvermittlungen. Man kann laufenden Code "live" ändern, um Software zu korrigieren oder zu verbessern, und hat dabei null Downtime.
  • Stellt jedes Migrationsprojekt in den Schatten.
  • Ein einzelner Chip, der einen Teil des FDS-Speichers vorhält, fiel aus, wodurch Wissenschafts- und Ingenieurdaten unbrauchbar wurden. Da der Chip nicht repariert werden kann, entschied man sich, den betroffenen Code an anderer Stelle im FDS-Speicher unterzubringen. In modernen Systemen, in denen direkter Speicherzugriff untersagt ist, wäre so ein Hack wohl unmöglich gewesen.
  • 45 Jahre alte Hardware bekommt immer noch Software-Updates. Vielleicht könnte Apple beim nahegelegenen JPL vorbeischauen und lernen, wie das geht?