تمكن المهندسون من تحديد سبب تحرك المركبة الفضائية فوييجر 1 التابعة لناسا بشكل متقطع لمدة خمسة أشهر تقريبًا، مما يزيد الآمال في استعادة المركبة الفضائية الأكثر بعدًا للبشرية.
بدأت فوييجر 1، التي تبعد حوالي 15 مليار ميل (24 مليار كيلومتر) عن الأرض، بإرسال بيانات غير قابلة للقراءة إلى وحدات التحكم الأرضية في 14 نوفمبر. لمدة أربعة أشهر تقريبًا، عرفت ناسا أن فوييجر 1 لا تزال على قيد الحياة، واستمرت في إرسال إشارة ثابتة، لكنها لم تتمكن من فهم أي شيء مما تقوله.
ولتأكيد فرضيتهم، أكد المهندسون في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) في كاليفورنيا أن قطعة صغيرة من الذاكرة التالفة هي التي تسبب المشكلة. تم العثور على بنك الذاكرة المعيب في نظام بيانات الرحلة (FDS) الخاص بـ Voyager 1، وهو أحد أجهزة الكمبيوتر الثلاثة الموجودة على المركبة الفضائية. يعمل نظام FDS جنبًا إلى جنب مع كمبيوتر مركزي للقيادة والتحكم وجهاز آخر يشرف على التحكم في الاقتراب والإشارة.
تشمل واجبات FDS تعبئة البيانات العلمية والهندسية الخاصة بـ Voyager 1 لإرسالها إلى الأرض عبر وحدة تعديل القياس عن بعد وجهاز الإرسال اللاسلكي بالمركبة. وفقًا لوكالة ناسا، فإن حوالي 3 بالمائة من ذاكرة FDS تالفة، مما يمنع النظام من أداء الوظائف العادية.
الثقة تنمو
أخبرت سوزان تود، مديرة برنامج ناسا لمسباري فوييجر التوأم، آرس في فبراير أن المهمة كانت واحدة من أصعب المشكلات التي واجهتها على الإطلاق. وهذا يعني شيئًا ما لأن فوييجر 1 و2 هما أطول مركبة فضائية تابعة لناسا. تم إطلاقهما بفارق 16 يومًا في عام 1977، وبعد التحليق بالقرب من المشتري وزحل، طارت فوييجر 1 بعيدًا عن الأرض أكثر من أي مركبة فضائية في التاريخ. تتخلف فوييجر 2 عن فوييجر 1 بنحو 2.5 مليار ميل، على الرغم من أن المسبارين يتجهان في اتجاهات مختلفة عن النظام الشمسي.
عادةً ما يحاول المهندسون تشخيص أعطال المركبات الفضائية من خلال تحليل البيانات المرسلة إلى الأرض. في هذه الحالة لم يتمكنوا من فعل ذلك لأن فوييجر 1 كانت ترسل مجموعات بيانات كشفت عن نمط مستمر من الآحاد والأصفار. ومع ذلك، حدد الفريق الأرضي لـ Voyager 1 أن FDS هو مصدر المشكلة.
كان النظام الفرعي لبيانات الطيران بمثابة ابتكار في مجال الحوسبة عندما تم تطويره قبل خمسة عقود. وكان أول كمبيوتر يستخدم الذاكرة غير المتطايرة في مركبة فضائية. تعمل معظم مهمات ناسا بتكرار، لذلك يتم إطلاق كل مركبة فضائية من طراز Voyager مزودة بجهازي كمبيوتر FDS. لكن النسخ الاحتياطي لـ FDS على Voyager 1 فشل في عام 1982.
نظرًا لعمر فوييجر، كان على المهندسين الرجوع إلى المستندات الورقية والملاحظات والرسومات لفهم تفاصيل تصميم المركبة الفضائية. بعد أشهر من العصف الذهني والتخطيط، قامت فرق مختبر الدفع النفاث بصياغة أمر في أوائل شهر مارس دفع المركبة الفضائية إلى إعادة إرسال قراءة من ذاكرة FDS.
نجح الأمر، واستجابت Voyager.1 بإشارة مختلفة عن الرمز الذي كانت المركبة الفضائية ترسله منذ نوفمبر. وبعد عدة أسابيع من الاختبار المضني للكود الجديد، حدد المهندسون مواقع الذاكرة السيئة.
“يشتبه الفريق في أن الشريحة المسؤولة عن تخزين جزء من المنطقة المتضررة من ذاكرة FDS بها خلل.” وقالت ناسا في تحديث نشرت يوم الخميس. “لا يستطيع المهندسون تحديد سبب المشكلة على وجه اليقين. هناك احتمالان هما أن الشريحة قد أصيبت بجسيم نشط من الفضاء، أو أنها ببساطة اهترأت بعد 46 عامًا.”
المسافة التي تفصل بين فوييجر 1 والأرض تؤدي إلى تعقيد جهود الإصلاح. يبلغ وقت السفر في اتجاه واحد لإشارة الراديو للوصول إلى فوييجر 1 من الأرض حوالي 22.5 ساعة، مما يعني أن الأمر سيستغرق من المهندسين على الأرض حوالي 45 ساعة لمعرفة كيفية استجابة المركبة الفضائية لأوامرهم.
ستحتاج ناسا أيضًا إلى استخدام هوائيات الاتصالات الضخمة للتواصل مع فوييجر 1. هناك طلب كبير على هذه الهوائيات التي يبلغ قطرها 230 قدمًا (70 مترًا) من قبل العديد من المركبات الفضائية التابعة لناسا، لذلك يجب على طاقم فوييجر التنافس مع البعثات الأخرى لتصحيح الأخطاء. . وهذا يعني أن عودة Voyager 1 إلى عملياتها العادية ستستغرق بعض الوقت.
وقالت ناسا: “على الرغم من أن الأمر قد يستغرق أسابيع أو أشهر، إلا أن المهندسين واثقون من أن FDS ستجد طريقة للعمل بشكل طبيعي بدون أجهزة الذاكرة غير القابلة للاستخدام، مما يسمح لـ Voyager 1 بالبدء في إعادة البيانات العلمية والهندسية مرة أخرى”.
