NASAはボイジャー1号がオフラインになった原因を知っているが、修復にはしばらく時間がかかるだろう

NASAの探査機ボイジャー1号が5カ月近くも意味不明な内容を送信し続けた理由が技術者らによって判明し、人類の最も遠いところにある探査機を回収する期待が高まっている。

地球から約 150 億マイル (240 億 km) 離れたところを航行中のボイジャー 1 号は、11 月 14 日に地上管制官に解読不可能なデータを送信し始めました。NASA はほぼ 4 か月間、ボイジャー 1 号がまだ生きていることを認識していました。ボイジャー 1 号は安定した信号を送信し続けていました。しかし、何を言っているのかは何も解読できませんでした。

カリフォルニアにある NASA のジェット推進研究所 (JPL) の技術者らは、仮説を裏付けて、ごく一部の破損したメモリが問題の原因であることを確認しました。 欠陥のあるメモリバンクは、ボイジャー1号の飛行データシステム(FDS)、宇宙船に搭載された3台のコンピュータのうちの1台にあります。 FDS は、指揮制御中央コンピューターと、姿勢制御と指示を監視する別のデバイスと並行して動作します。

FDS の任務には、宇宙船のテレメトリ変調ユニットと無線送信機を介して地球に中継するために、ボイジャー 1 号の科学および工学データをパッケージ化することが含まれます。 NASA によると、FDS メモリの約 3% が破損しており、コンピュータは通常の動作を実行できなくなっています。

楽観的な見方が広がる

NASAの双子ボイジャー探査機プロジェクトマネージャーのスザンヌ・ドッド氏は2月にアルスに対し、これはミッションがこれまで直面した中で最も深刻な問題の1つであると語った。 ボイジャー 1 号と 2 号は NASA で最も長命な宇宙船であるため、これは何かを語っています。 1977 年に 16 日間隔で打ち上げられ、木星と土星のそばを飛行した後、ボイジャー 1 号は歴史上のどの宇宙船よりも地球から遠く離れたところを飛行しています。 探査機は異なる方向に太陽系から出ていますが、ボイジャー 2 号はボイジャー 1 号に約 25 億マイル遅れています。

通常、エンジニアは宇宙船が地球に送り返したデータを分析することで、宇宙船の故障を診断しようとします。 この場合、ボイジャー 1 号は 1 と 0 の繰り返しパターンを示すデータ パッケージを送信しているため、それができませんでした。 それでも、ボイジャー1号の地上チームは、FDSが問題の原因である可能性が高いと特定した。

フライト データ サブシステムは、50 年前に開発されたとき、コンピューティングにおける革新でした。 これは、宇宙船で揮発性メモリを使用した最初のコンピュータでした。 NASA のミッションのほとんどは冗長性を持って運用されるため、各ボイジャー宇宙船は 2 台の FDS コンピューターを搭載して打ち上げられました。 しかし、ボイジャー 1 号のバックアップ FDS は 1982 年に失敗しました。

ボイジャーは古かったため、エンジニアは宇宙船の設計の詳細を理解するために紙の文書、メモ、青写真を参照する必要がありました。 数か月にわたるブレーンストーミングと計画の後、JPL のチームは 3 月初旬に、宇宙船に FDS メモリの読み出しを送信するよう促すコマンドをアップリンクしました。

コマンドは機能し、Voyager.1は探査機が11月以来送信していたコードとは異なる信号で応答した。 数週間にわたる新しいコードの綿密な検査の後、エンジニアは不良メモリの場所を特定しました。

「研究チームは、FDSメモリの影響を受ける部分の一部を保存する役割を担う単一のチップが機能していないのではないかと疑っている」とNASAは木曜日に投稿した最新情報で述べた。 「エンジニアたちは問題の原因を確実に判断することはできません。考えられる可能性は 2 つあり、宇宙からの高エネルギー粒子がチップに衝突した可能性と、単純に 46 年後に摩耗した可能性があります。」

ボイジャー 1 号は地球から遠いため、トラブルシューティングの取り組みが複雑になります。 無線信号が地球からボイジャー 1 号に届くまでの片道の移動時間は約 22.5 時間です。これは、地上のエンジニアが宇宙船がコマンドにどのように反応したかを知るのに約 45 時間かかることを意味します。

また、NASA はボイジャー 1 号と交信するために最大の通信アンテナを使用する必要があります。これらの直径 230 フィート (70 メートル) のアンテナは他の多くの NASA 宇宙船からの需要が高いため、ボイジャー チームはトラブルシューティングの時間を確保するために他のミッションと競合する必要があります。 。 これは、ボイジャー1号が通常の運用に戻るには時間がかかることを意味する。

NASAは、「数週間から数か月かかるかもしれないが、技術者らは、使用できないメモリハードウェアを使わずにFDSが正常に動作する方法を見つけることができると楽観的に考えている。そうすれば、ボイジャー1号は再び科学・工学データの送信を開始できるようになるだろう」と述べた。