Hoe NASA Voyager 1 repareerde op 24 miljard kilometer afstand

Gedurende de vijf maanden van probleemoplossing bleef het grondteam van Voyager signalen ontvangen die erop wezen dat het ruimtevaartuig nog leefde. Maar tot zaterdag ontbrak het hen aan inzicht in concrete details over de status van Voyager 1.

“Het is vrijwel zoals we het hebben achtergelaten”, zei Spilker. “We bevinden ons nog in de beginfase van het analyseren van alle kanalen en het bekijken van hun trends. Sommige temperaturen zijn wat gedaald met dit weer, maar we zien alles waar we op hadden gehoopt. En dat is altijd goed nieuws.”

Code verhuizen

Door hun onderzoek ontdekte het grondteam van Voyager dat een van de chips die verantwoordelijk was voor het opslaan van een deel van het FDS-geheugen niet meer werkte, mogelijk als gevolg van een inslag van kosmische straling of een storing in verouderde hardware. Dit beïnvloedde een deel van de softwarecode van de computer.

“Het heeft een deel van de herinnering weggenomen”, zei Spilker. “Wat ze moeten doen is die code naar een ander deel van het geheugen verplaatsen en er dan voor zorgen dat wat die code ook gebruikt, die subroutines, naar de nieuwe geheugenlocatie moet gaan om er toegang toe te krijgen en deze uit te voeren.”

Slechts ongeveer 3 procent van het FDS-geheugen werd beschadigd door de slechte chip, dus moesten ingenieurs die code naar een ander deel van de geheugenbank transplanteren. Maar geen enkele site is groot genoeg om een ​​stukje code in zijn geheel te bevatten, aldus NASA.

Daarom verdeelde het Voyager-team de code in secties voor opslag op verschillende plaatsen in de FDS. Dit was niet zomaar een kopieer- en plakklus. Ingenieurs moesten een deel van de code aanpassen om ervoor te zorgen dat alles zou samenwerken. “Elke verwijzing naar de locatie van die code in andere delen van het FDS-geheugen moest ook worden bijgewerkt”, zei NASA in een verklaring.

Nieuwere NASA-missies hebben hardware- en softwaresimulators op de grond, waar ingenieurs nieuwe procedures kunnen testen om er zeker van te zijn dat ze geen schade veroorzaken bij het uplinken van commando’s naar het echte ruimtevaartuig. Vanwege zijn leeftijd beschikt Voyager niet over grondsimulators, en een groot deel van de originele ontwerpdocumentatie van de missie is nog steeds op papier en niet gedigitaliseerd.

“Het was eigenlijk alleen maar kijken naar de code”, zei Spilker. “Dus moesten we drie keer controleren. Iedereen was aan het beoordelen en zorgde ervoor dat alle verbindingen samenkwamen.

Dit was slechts de eerste stap om Voyager 1 weer volledig functioneel te maken. “We waren er vrij zeker van dat het zou werken, maar totdat het daadwerkelijk gebeurde, wisten we het niet 100 procent zeker”, zei Spilker.

“De reden dat we het niet allemaal in één stap deden, was omdat er een zeer beperkte hoeveelheid geheugen was die we snel konden vinden, dus gaven we prioriteit aan één datamodus (de technische datamodus) en verplaatsten we de code alleen om die modus te herstellen. ‘ zei Jeff. Mellstrom, de JPL-ingenieur die leiding geeft aan het ‘tijgerteam’ van Voyager 1, heeft de taak dit probleem te overwinnen.

“De volgende stap, het verplaatsen van de overige drie actief gebruikte data science-modi, is in wezen hetzelfde”, zei Mellstrom in een schriftelijke reactie op Ars. “Het belangrijkste verschil is dat de beschikbare geheugenlimiet nu nog krapper is. We hebben ideeën waar we de code naartoe kunnen verplaatsen, maar we hebben de opties nog niet volledig geëvalueerd of een beslissing genomen. Dit zijn de eerste stappen waarmee we deze week zullen beginnen.”