Các kỹ sư đã xác định được lý do tại sao tàu thăm dò Voyager 1 của NASA đã truyền đi những thông tin khó hiểu trong gần 5 tháng, làm dấy lên hy vọng khôi phục được tàu vũ trụ xa nhất của nhân loại.
Du hành 1, đang du hành cách Trái đất khoảng 15 tỷ dặm (24 tỷ km), bắt đầu gửi dữ liệu không thể đọc được tới các bộ điều khiển mặt đất vào ngày 14 tháng 11. Trong khoảng bốn tháng, NASA biết Du hành 1 vẫn còn sống và nó tiếp tục phát tín hiệu ổn định. Nhưng anh không thể giải mã được điều anh đang nói.
Để xác nhận giả thuyết của mình, các kỹ sư tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA ở California đã xác nhận rằng chính một phần nhỏ bộ nhớ bị hỏng đã gây ra sự cố. Ngân hàng bộ nhớ bị lỗi nằm trong Hệ thống Dữ liệu Chuyến bay (FDS) của Du hành 1, một trong ba máy tính trên tàu vũ trụ. Hệ thống FDS hoạt động cùng với máy tính chỉ huy và điều khiển trung tâm và một thiết bị khác giám sát thái độ và kiểm soát tín hiệu.
Nhiệm vụ của FDS bao gồm đóng gói dữ liệu khoa học và kỹ thuật của Du hành 1 để truyền về Trái đất thông qua bộ điều chế đo từ xa và máy phát vô tuyến của xe. Theo NASA, khoảng 3% bộ nhớ FDS đã bị hỏng, khiến máy tính không thể thực hiện các hoạt động bình thường.
Sự lạc quan tăng lên
Susan Dodd, giám đốc dự án của NASA về tàu thăm dò song sinh Du hành, nói với Ars vào tháng 2 rằng đây là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất mà sứ mệnh từng gặp phải. Và điều đó đang nói lên điều gì đó vì Du hành 1 và 2 là những tàu vũ trụ tồn tại lâu nhất của NASA. Chúng được phóng cách nhau 16 ngày vào năm 1977, và sau những chuyến bay ngang qua Sao Mộc và Sao Thổ, Du hành 1 bay xa Trái đất hơn bất kỳ tàu vũ trụ nào trong lịch sử. Du hành 2 tụt hậu so với Du hành 1 khoảng 2,5 tỷ dặm, mặc dù hai tàu thăm dò đang hướng ra khỏi hệ mặt trời theo các hướng khác nhau.
Thông thường, các kỹ sư cố gắng chẩn đoán sự cố của tàu vũ trụ bằng cách phân tích dữ liệu nó gửi về Trái đất. Họ không thể làm điều đó trong trường hợp này vì Voyager 1 đang gửi các gói dữ liệu có dạng lặp lại gồm các số 1 và 0. Tuy nhiên, đội mặt đất của Du hành 1 đã xác định FDS có thể là nguyên nhân gây ra sự cố.
Hệ thống con dữ liệu hàng không là một sự đổi mới trong điện toán khi nó được phát triển cách đây 5 thập kỷ. Đây là máy tính đầu tiên trên tàu vũ trụ sử dụng bộ nhớ khả biến. Hầu hết các sứ mệnh của NASA đều hoạt động lặp đi lặp lại, vì vậy mỗi tàu vũ trụ Du hành được phóng bằng hai máy tính FDS. Nhưng bản sao lưu FDS trên Voyager 1 đã thất bại vào năm 1982.
Do tàu Du hành đã cũ nên các kỹ sư phải tham khảo tài liệu giấy, bản ghi nhớ và sơ đồ để giúp hiểu chi tiết về thiết kế của tàu vũ trụ. Sau nhiều tháng cân nhắc và lập kế hoạch, các nhóm JPL đã gửi lệnh vào đầu tháng 3 để nhắc tàu vũ trụ gửi bản đọc bộ nhớ FDS.
Nó hoạt động và Voyager.1 phản hồi bằng một tín hiệu khác với mã mà tàu vũ trụ đã gửi từ tháng 11. Sau vài tuần kiểm tra cẩn thận mã mới, các kỹ sư đã xác định được các vị trí bộ nhớ kém.
“Nhóm nghiên cứu nghi ngờ rằng một con chip chịu trách nhiệm lưu trữ một phần bộ nhớ FDS bị ảnh hưởng không hoạt động.” NASA cho biết trong một bản cập nhật Xuất bản thứ năm. “Các kỹ sư không thể xác định chính xác nguyên nhân của vấn đề. Có hai khả năng là con chip đã bị một hạt năng lượng từ không gian tấn công hoặc đơn giản là nó đã bị hao mòn sau 46 năm.”
Khoảng cách của Voyager 1 với Trái đất khiến nỗ lực khắc phục sự cố trở nên phức tạp. Thời gian di chuyển một chiều để tín hiệu vô tuyến đến Du hành 1 từ Trái đất là khoảng 22,5 giờ, nghĩa là các kỹ sư trên Trái đất phải mất khoảng 45 giờ để tìm ra cách tàu vũ trụ phản ứng với mệnh lệnh của họ.
NASA cũng phải sử dụng ăng-ten liên lạc lớn nhất của mình để liên lạc với Du hành 1. Những ăng-ten có đường kính 230 foot (70 m) này đang được nhiều tàu vũ trụ khác của NASA có nhu cầu cao, vì vậy nhóm Du hành phải cạnh tranh với các sứ mệnh khác để có thời gian khắc phục sự cố. Điều này có nghĩa là sẽ mất một thời gian để đưa Du hành 1 trở lại hoạt động bình thường.
NASA cho biết: “Mặc dù có thể mất vài tuần hoặc vài tháng, nhưng các kỹ sư lạc quan rằng họ có thể tìm ra cách vận hành FDS bình thường mà không cần các thiết bị bộ nhớ không sử dụng được, điều này sẽ cho phép Du hành 1 bắt đầu trả lại dữ liệu khoa học và kỹ thuật”.