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美国宇航局首次对外公布了「旅行者1号」营救细节

2024-07-18科技

美国宇航局在今天对外正式公布了关于「旅行者 1 号」航天器的营救修复细节信息。

「旅行者 1 号」航天器是在 2023 年 11 月遇到了严重技术问题,它搭载运行46年的三台机载计算机中的其中一台计算机芯片出现故障,导致这个古董航天器停止了向地球发送任何科学或工程数据。因此,JPL任务团队甚至无法看到问题所在。这就好比处理图像显示在屏幕上的电脑一样,突然失去了任何画面。这个遭遇的重大技术故障的航天器,就连任务负责人一时间也不确定他们能否让其再次恢复运转。

在经过地面团队人员大量的翻阅尘封已久的航天器资料,并尝试使用上世纪 70 年代编写的软件语言处理系统进行航天器的程序文件修复。任务团队在检查确认航天器的无线电信号(载波和副载波)的频率和高增益天线指向地球没有问题之后,他们将故障进一步定位至「飞行数据子系统」上。并 尝试发送指令让飞行子系统进入不同的状态,以及对相关的软硬件程序进行指令重置,但他们做出的努力仍然起不到任何作用。

随后 JPL任务团队怀疑是「飞行子系统」的计算机内存出现损坏。于是决定直接写入飞行数据至「计算机子系统」的内存中,以尝试是否可以直接改变软件的运行状态。 经过多次尝试后并借助地面系统手动进行数据子系统的数据解码和重新格式化编码二进制代码文件,促使旅行者1号飞行子系统的内存直接访问硬件从而达到修复。经过多次尝试后,任务团队最终取得修复成功,修复后的首批科学数据已经在今年4月份传回地球。

JPL任务团队透露,旅行者任务探测器在地面上已经没有任何模拟和虚拟环境测试平台。因此,任务团队所有的操作都是通过手工方式进行软件代码更改,并通过创建详细的清单列表来检查确认代码更改的合理性。最后再通过DSN深空网多次将更改后的二进制代码文件上传至旅行者1号探测器上(单次上传时间需要消耗近1天时间),这也给本次旅行者1号的营救修复过程额外增加了难度。

在这次公开会议上JPL任务团队还解答了一个关于旅行者1号何时退休的问题。当前NASA配置的的DSN深空网将支持旅行者1号任务接受数据至2028年,随着旅行者1号探测器飞行距离越来越远,其无线电信号在深空环境下也将变得越来越微弱。

NASA将需要增加更为大型的地面接收天线来接收旅行者1号的回传信号,JPL任务团队还提到一点,只要旅行者探测器能够返回科学数据,那么这项长达近半个世纪的深空探测任务就会继续执行下去。

目前旅行者1号已越过太阳系日球层顶,它正在进行跨星际空间穿越途中。一旦旅行者1号失去动力,它就像一个沉默的大使,带着地球影像和声音以及定位地球位置的金唱片将每 2 亿年绕行银河系一圈,当它在飞行4000万年之后将到达另外一个恒星星系。