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美國太空總署首次對外公布了「旅行者1號」營救細節

2024-07-18科技

美國太空總署在今天對外正式公布了關於「旅行者 1 號」航天器的營救修復細節資訊。

「旅行者 1 號」航天器是在 2023 年 11 月遇到了嚴重技術問題,它搭載執行46年的三台機載電腦中的其中一台電腦芯片出現故障,導致這個古董航天器停止了向地球發送任何科學或工程數據。因此,JPL任務團隊甚至無法看到問題所在。這就好比處理影像顯示在螢幕上的電腦一樣,突然失去了任何畫面。這個遭遇的重大技術故障的航天器,就連任務負責人一時間也不確定他們能否讓其再次恢復運轉。

在經過地面團隊人員大量的翻閱塵封已久的航天器資料,並嘗試使用上世紀 70 年代編寫的軟件語言處理系統進行航天器的程式檔修復。任務團隊在檢查確認航天器的無線電訊號(載波和副載波)的頻率和高增益天線指向地球沒有問題之後,他們將故障進一步定位至「飛行數據子系統」上。並 嘗試發送指令讓飛行子系統進入不同的狀態,以及對相關的軟硬件程式進行指令重設,但他們做出的努力仍然起不到任何作用。

隨後 JPL任務團隊懷疑是「飛行子系統」的電腦記憶體出現損壞。於是決定直接寫入飛行數據至「電腦子系統」的記憶體中,以嘗試是否可以直接改變軟件的執行狀態。 經過多次嘗試後並借助地面系統手動進行數據子系統的數據解碼和重新格式化編碼二進制程式碼檔,促使旅行者1號飛行子系統的記憶體直接存取硬件從而達到修復。經過多次嘗試後,任務團隊最終取得修復成功,修復後的首批科學數據已經在今年4月份傳回地球。

JPL任務團隊透露,旅行者任務探測器在地面上已經沒有任何模擬和虛擬環境測試平台。因此,任務團隊所有的操作都是透過手工方式進行軟件程式碼更改,並透過建立詳細的清單列表來檢查確認程式碼更改的合理性。最後再透過DSN深空網多次將更改後的二進制程式碼檔上傳至旅行者1號探測器上(單次上傳時間需要消耗近1天時間),這也給本次旅行者1號的營救修復過程額外增加了難度。

在這次公開會議上JPL任務團隊還解答了一個關於旅行者1號何時退休的問題。當前NASA配置的的DSN深空網將支持旅行者1號任務接受數據至2028年,隨著旅行者1號探測器飛行距離越來越遠,其無線電訊號在深空環境下也將變得越來越微弱。

NASA將需要增加更為大型的地面接收天線來接收旅行者1號的回傳訊號,JPL任務團隊還提到一點,只要旅行者探測器能夠返回科學數據,那麽這項長達近半個世紀的深空探測任務就會繼續執行下去。

目前旅行者1號已越過太陽系日球層頂,它正在進行跨星際空間穿越途中。一旦旅行者1號失去動力,它就像一個沈默的大使,帶著地球影像和聲音以及定位地球位置的金唱片將每 2 億年繞行銀河系一圈,當它在飛行4000萬年之後將到達另外一個恒星星系。