Caltech/NASA-JPL
Het is vier maanden geleden dat NASA’s Voyager 1-ruimtevaartuig een begrijpelijk signaal naar de aarde heeft gestuurd, en het probleem heeft ingenieurs die belast zijn met het monitoren van de sonde die de interstellaire ruimte onderzoekt, verbijsterd.
Maar er heerst hernieuwd optimisme onder het Voyager-grondteam van het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Californië. Op 1 maart stuurden ingenieurs een commando naar Voyager 1 – ruim 24 miljard kilometer van de aarde – om een van de computers van het ruimtevaartuig “zachtjes aan te duwen” om verschillende sequenties in het softwarepakket uit te proberen. Dit was de laatste stap in het op afstand oplossen van problemen door NASA, om te proberen de oorzaak te achterhalen van het probleem dat de Voyager 1 verhindert coherente telemetriegegevens te verzenden.
De zaak kraken
Ambtenaren vermoeden dat een stukje beschadigd geheugen in het Flight Data Subsystem (FDS), een van de drie hoofdcomputers van het ruimtevaartuig, de meest waarschijnlijke boosdoener is voor de onderbreking van de normale communicatie. Omdat Voyager 1 zo ver weg is, duurt het ongeveer 45 uur voordat ingenieurs op de grond erachter komen hoe het ruimtevaartuig op hun commando’s reageerde; de reistijd van het licht in één richting is ongeveer 22,5 uur.
De FDS verzamelt wetenschappelijke en technische gegevens van de sensoren van het ruimtevaartuig en combineert deze vervolgens in een enkel datapakket, dat door een afzonderlijk onderdeel gaat, de Telemetry Modulation Unit genaamd, om het via de high-gain antenne van Voyager terug naar de aarde te verzenden.
De ingenieurs zijn er vrijwel zeker van dat het probleem in de FDS-computer zit. De communicatiesystemen van Voyager 1 lijken normaal te functioneren en het ruimtevaartuig stuurt een constante radiotoon terug naar de aarde, maar er zitten geen bruikbare gegevens in het signaal. Dit betekent dat de ingenieurs weten dat Voyager 1 leeft, maar ze hebben geen inzicht in welk deel van het FDS-geheugen het probleem veroorzaakt.
Maar Voyager 1 reageerde op het probleemoplossingscommando van 1 maart met iets anders dan wat ingenieurs hebben gezien sinds het probleem voor het eerst op 14 november verscheen.
“Het nieuwe signaal had nog steeds niet het formaat dat door Voyager 1 werd gebruikt toen de FDS goed werkte, dus het team wist aanvankelijk niet goed wat ze ermee moesten doen”, zei NASA woensdag in een update. “Maar een ingenieur bij het Deep Space Network-agentschap, dat de radioantennes bedient die communiceren met de Voyagers en andere ruimtevaartuigen die naar de maan en verder reizen, was in staat het nieuwe signaal te decoderen en ontdekte dat het het volledige FDS-geheugen bevatte. .”
Nu vergelijken ingenieurs zorgvuldig elk stukje code uit de FDS-geheugenuitlezing met de geheugenuitlezing die door Voyager 1 naar de aarde werd teruggestuurd voordat het probleem zich in november voordeed. Ze hopen dat dit hen in staat zal stellen de oorzaak van het probleem te vinden. Maar het zal waarschijnlijk weken of maanden duren voordat het Voyager-team de volgende stap zet. Ze willen niet nog meer schade aanrichten.
“Het gebruik van die informatie om een mogelijke oplossing te ontwerpen en te proberen te implementeren zal tijd vergen”, aldus NASA.
Dit zou wel eens de ernstigste ziekte kunnen zijn die een ruimtevaartuig sinds de lancering in 1977 heeft meegemaakt. Voyager 1 vloog langs Jupiter en Saturnus voordat hij werd getroffen door de zwaartekracht van Saturnus en versnelde naar de buitenste delen van het zonnestelsel. In 2012 betrad Voyager 1 de interstellaire ruimte toen hij de heliopauze passeerde, waar de zonnewind, een stroom deeltjes afkomstig van de zon, tegen de zogenaamde galactische wind duwt, deeltjes die de leegte tussen de sterren bevolken.
Ingenieurs hielden Voyager 1 en zijn tweelingbroer, Voyager 2, meer dan 46 jaar in leven en overwonnen technische problemen die andere ruimtemissies gedoemd waren. Beide sondes worden geconfronteerd met afnemende energie in hun nucleaire batterijen, en er zijn zorgen over onder meer verouderde stuwraketten en verstopte brandstofleidingen. Maar elke keer dat zich een probleem voordeed, bedachten grondteams een truc om de Voyager draaiende te houden, vaak verwijzend naar mappen met gescheurde blauwdrukken en technische documenten van het ontwerp en de constructie van het ruimtevaartuig bijna 50 jaar geleden.
Suzanne Dodd, NASA’s projectmanager voor Voyager 1 en zijn tweelingbroer, Voyager 2, vertelde Ars onlangs dat ingenieurs hun “grootste wonder” zullen moeten verrichten om Voyager 1 weer normaal te laten functioneren. Nu heeft de stem van Voyager 1 uit de hemel ingenieurs een aanwijzing gegeven die hen zou kunnen helpen dit wonder te begrijpen.