La NASA sa perché la Voyager 1 ha smesso di funzionare, ma ci vorrà del tempo per risolverlo

Gli ingegneri hanno scoperto perché la sonda Voyager 1 della NASA ha trasmesso informazioni incomprensibili per quasi cinque mesi, alimentando le speranze di recuperare la navicella spaziale più distante dell'umanità.

La Voyager 1, che stava viaggiando a circa 15 miliardi di miglia (24 miliardi di chilometri) dalla Terra, ha iniziato a inviare dati illeggibili ai controllori di terra il 14 novembre. Per circa quattro mesi, la NASA sapeva che la Voyager 1 era ancora viva e continuava a trasmettere un segnale costante. Ma non riusciva a decifrare nulla di ciò che diceva.

Per confermare la loro ipotesi, gli ingegneri del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA in California hanno confermato che è stata una piccola porzione di memoria danneggiata a causare il problema. Il banco di memoria difettoso si trova nel Flight Data System (FDS) della Voyager 1, uno dei tre computer a bordo della navicella. Il sistema FDS funziona in combinazione con un computer centrale di comando e controllo e un altro dispositivo che supervisiona l'assetto e il controllo del segnale.

I compiti dell'FDS includono l'imballaggio dei dati scientifici e ingegneristici della Voyager 1 per la trasmissione sulla Terra attraverso l'unità di modulazione della telemetria del veicolo e il trasmettitore radio. Secondo la NASA, circa il 3% della memoria FDS è stata danneggiata, impedendo al computer di eseguire le normali operazioni.

Cresce l’ottimismo

Susan Dodd, project manager della NASA per le sonde gemelle Voyager, ha dichiarato ad Ars a febbraio che questo è stato uno dei problemi più seri che la missione abbia mai dovuto affrontare. E questo è tutto dire perché Voyager 1 e 2 sono i veicoli spaziali più longevi della NASA. Furono lanciati a 16 giorni di distanza l'uno dall'altro nel 1977 e, dopo i sorvoli di Giove e Saturno, Voyager 1 vola più lontano dalla Terra di qualsiasi veicolo spaziale nella storia. La Voyager 2 è in ritardo rispetto alla Voyager 1 di circa 2,5 miliardi di miglia, anche se le due sonde si stanno dirigendo fuori dal sistema solare in direzioni diverse.

In genere, gli ingegneri cercano di diagnosticare il malfunzionamento di un veicolo spaziale analizzando i dati che invia alla Terra. In questo caso non potevano farlo perché la Voyager 1 inviava pacchetti di dati che mostravano uno schema ricorrente di uno e zero. Tuttavia, la squadra di terra della Voyager 1 ha identificato nell'FDS la probabile fonte del problema.

Il sottosistema dati aeronautici è stato un'innovazione nel campo dell'informatica quando è stato sviluppato cinquant'anni fa. È stato il primo computer su un veicolo spaziale a utilizzare la memoria volatile. La maggior parte delle missioni della NASA operano in modo ripetitivo, quindi ogni navicella spaziale Voyager viene lanciata con due computer FDS. Ma il backup FDS sulla Voyager 1 fallì nel 1982.

A causa dell'età delle Voyager, gli ingegneri dovevano consultare documenti cartacei, promemoria e diagrammi per comprendere i dettagli del progetto della navicella. Dopo mesi di brainstorming e pianificazione, i team del JPL hanno inviato un comando all'inizio di marzo per richiedere alla navicella spaziale di inviare una lettura della memoria FDS.

Ha funzionato e la Voyager.1 ha risposto con un segnale diverso rispetto al codice che la navicella spaziale aveva inviato da novembre. Dopo diverse settimane di attento esame del nuovo codice, gli ingegneri hanno identificato le posizioni di memoria errate.

“Il team sospetta che un chip responsabile della memorizzazione di parte della porzione interessata della memoria FDS non funzioni.” Lo ha detto la NASA in un aggiornamento Pubblicato giovedì. “Gli ingegneri non sono in grado di individuare con certezza la causa del problema. Due possibilità sono che il chip sia stato colpito da una particella energetica proveniente dallo spazio o che si sia semplicemente usurato dopo 46 anni.”

La distanza della Voyager 1 dalla Terra complica gli sforzi di risoluzione dei problemi. Il tempo di viaggio di sola andata affinché un segnale radio raggiunga la Voyager 1 dalla Terra è di circa 22,5 ore, il che significa che gli ingegneri sulla Terra impiegano circa 45 ore per capire come la navicella spaziale risponde ai loro comandi.

La NASA deve anche utilizzare le sue antenne di comunicazione più grandi per comunicare con la Voyager 1. Queste antenne da 70 m di diametro sono molto richieste da molti altri veicoli spaziali della NASA, quindi il team della Voyager deve competere con altre missioni per il tempo di risoluzione dei problemi. Ciò significa che ci vorrà del tempo per riportare la Voyager 1 alle normali operazioni.

“Anche se potrebbero volerci settimane o mesi, gli ingegneri sono ottimisti sul fatto di poter trovare un modo per far funzionare normalmente FDS senza dispositivi di memoria inutilizzabili, il che consentirà a Voyager 1 di iniziare nuovamente a restituire dati scientifici e ingegneristici”, ha affermato la NASA.