НАСА знает, почему «Вояджер-1» перестал работать, но чтобы это исправить, потребуется некоторое время

Инженеры определили, почему зонд НАСА «Вояджер-1» уже почти пять месяцев передает непонятную информацию, что вселяет надежду на возвращение самого далекого космического корабля человечества.

«Вояджер-1», который находился на расстоянии около 15 миллиардов миль (24 миллиарда километров) от Земли, 14 ноября начал отправлять нечитаемые данные наземным диспетчерам. Около четырех месяцев НАСА знало, что «Вояджер-1» все еще жив, и продолжало передавать устойчивый сигнал. Но он не мог расшифровать ничего из того, что говорил.

Чтобы подтвердить свою гипотезу, инженеры Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в Калифорнии подтвердили, что причиной проблемы была небольшая часть поврежденной памяти. Неисправный банк памяти находится в системе полетных данных (FDS) «Вояджера-1», одном из трех компьютеров космического корабля. Система FDS работает совместно с центральным компьютером управления и контроля и другим устройством, которое контролирует положение и управление сигналами.

В обязанности FDS входит упаковка научных и инженерных данных «Вояджера-1» для передачи на Землю через блок телеметрической модуляции и радиопередатчик корабля. По данным НАСА, около 3 процентов памяти FDS повреждено, что не позволяет компьютеру выполнять нормальные операции.

Оптимизм растет

Сьюзан Додд, руководитель проекта НАСА по созданию двойных зондов «Вояджер», рассказала Ars в феврале, что это была одна из самых серьезных проблем, с которыми когда-либо сталкивалась миссия. И это о чем-то говорит, потому что «Вояджер-1» и «Вояджер-2» — самые долгоживущие космические корабли НАСА. Они были запущены с разницей в 16 дней в 1977 году, и после пролетов Юпитера и Сатурна «Вояджер-1» улетел от Земли дальше, чем любой космический корабль в истории. «Вояджер-2» отстает от «Вояджера-1» примерно на 2,5 миллиарда миль, хотя два зонда направляются из Солнечной системы в разных направлениях.

Обычно инженеры пытаются диагностировать неисправность космического корабля, анализируя данные, которые он отправляет обратно на Землю. В данном случае они не смогли этого сделать, потому что «Вояджер-1» отправлял пакеты данных, которые содержали повторяющуюся комбинацию единиц и нулей. Однако наземная команда «Вояджера-1» определила FDS как вероятный источник проблемы.

Подсистема авиационных данных была инновацией в области вычислений, когда она была разработана пять десятилетий назад. Это был первый компьютер на космическом корабле, использовавший энергозависимую память. Большинство миссий НАСА выполняются периодически, поэтому каждый космический корабль «Вояджер» запускается с двумя компьютерами FDS. Но резервная копия FDS на «Вояджере-1» не удалась в 1982 году.

Из-за возраста «Вояджеров» инженерам приходилось обращаться к бумажным документам, запискам и схемам, чтобы понять детали конструкции космического корабля. После нескольких месяцев мозгового штурма и планирования команды Лаборатории реактивного движения в начале марта отправили команду, чтобы побудить космический корабль отправить показания памяти FDS.

Это сработало, и «Вояджер-1» ответил сигналом, отличным от кода, который космический корабль отправлял с ноября. После нескольких недель тщательного изучения нового кода инженеры выявили сбойные участки памяти.

«Команда подозревает, что один чип, отвечающий за хранение части затронутой части памяти FDS, не работает». Об этом говорится в сообщении НАСА. Опубликовано в четверг. «Инженеры не могут с уверенностью определить причину проблемы. Есть две возможности: в чип попала энергичная частица из космоса или он просто изношен за 46 лет».

Расстояние «Вояджера-1» от Земли усложняет усилия по устранению неполадок. Время прохождения радиосигнала в одну сторону до «Вояджера-1» от Земли составляет около 22,5 часов, а это означает, что инженерам на Земле требуется около 45 часов, чтобы выяснить, как космический корабль реагирует на их команды.

НАСА также должно использовать свои самые большие антенны связи для связи с «Вояджером-1». Эти антенны диаметром 230 футов (70 м) пользуются большим спросом у многих других космических кораблей НАСА, поэтому команде «Вояджера» приходится конкурировать с другими миссиями за время устранения неполадок. Это означает, что потребуется некоторое время, чтобы вернуть «Вояджеру-1» к нормальной работе.

«Хотя это может занять недели или месяцы, инженеры оптимистичны в отношении того, что они смогут найти способ нормально работать с FDS без непригодных для использования устройств памяти, что позволит «Вояджеру-1» снова начать возвращать научные и инженерные данные», — заявили в НАСА.