تعمیر فضاپیمای وویجر 1

ناسا چگونه توانست فضاپیمای وویجر 1 را از فاصله ۲۴ میلیارد کیلومتری تعمیر کند؟

سال گذشته بود که خبر رسید فضاپیمای Voyager 1 دچار مشکل جدی شده است؛ اما ناسا در اقدامی عجیب موفق شد فضاپیمای وویجر 1 را از فاصله ۲۴ میلیارد کیلومتری تعمیر کند. این اتفاق چطور صورت گرفت؟

در سال ۱۹۷۷ بود که ناسا فضاپیمای وویجر 1 را برای انجام ماموریت‌های مختلف در منظومه شمسی و حتی فضای بین‌ستاره‌ای به فضا پرتاب کرد. از آن زمان تاکنون بیش از چهل سال می‌گذرد و بارها این فضاپیما با مشکلات مختلف مواجه شده است؛ اما همچنان به سفر خود ادامه مي‌دهد. چطور ناسا می‌تواند فضاپیمای وویجر 1 را از این فاصله زیاد تعمیر کند؟

معجزه تعمیر فضاپیمای وویجر 1 قدرت مهندسان ناسا را آشکار کرد

بازگشت voyager به حیات

وویجر 1 با ۱۰ ابزار علمی به فضا پرتاب شد تا بتواند اطلاعات جدیدی را از سیاره‌های بیرونی منظومه شمسی و قمرهای آنها به‌دست آورد. همین اتفاق هم رخ داد؛ اما ۶ ابزار علمی Voyager 1 پس از گذشتن از کنار سیاره زحل از کار افتادند و یا توسط ناسا غیرفعال شدند. با همه این پستی‌ها و بلندی‌ها فضاپیمای وویجر 1 توانست در سال ۲۰۱۲ از منظومه شمسی خارج شده و وارد فضای بین‌ستاره‌ای شود.

در ۱۴ نوامبر ۲۰۲۳ (معادل ۲۳ آبان ۱۴۰۲) بود که دانشمندان ناسا متوجه شدند پیام‌های دریافت‌شده از فضاپیمای وویجر 1 کاملا مبهم و بی‌معنی هستند. اعلام این موضوع در اخبار نجوم باعث وحشت و ناامیدی طرفداران کاوش‌های فضایی شد. مدیر برنامه وویجر نیز اعلام کرد که تنها یک معجزه می‌تواند دورترین فضاپیمای جهان را نجات دهد.

با وجود این، مهندسان ناسا تلاش خود را برای تعمیر فضاپیمای وویجر 1 آغاز کردند. شرایط ابدا خوب پیش نمی‌رفت؛ زیرا مهندسان ناسا پس از ارسال هر پیام باید دو روز منتظر می‌ماندند تا نتیجه را دریافت کنند. همچنین در ابتدا Voyager 1 فقط مجموعه‌ای تکراری از کدهای ۰ و ۱ را ارسال می‌کرد.

تعمیر فضاپیمای وویجر 1

در نهایت آنها تصمیم گرفتند تلاش‌های خود را روی یکی از سه‌ کامپیوتر موجود در فضاپیمای بدون سرنشین متمرکز کنند. این کامپیوتر سیستم داده‌های پرواز (FDS) نام دارد و نمی‌توانست به‌درستی با بخش دیگری از کاوشگر که مسئول ارسال داده بود ارتباط برقرار کند.

تعمیر فضاپیمای وویجر 1 به‌راحتی آپلود یک آپدیت نرم‌افزاری نبود. این فضاپیما در سال ۱۹۷۷ ارسال شده بود و حالا مهندسان ناسا مجبور بودند با تکنولوژی نیم‌‌‌قرن پیش سر و کله بزنند. آنها می‌خواستند یک پچ نرم‌افزاری را برای برطرف کردن مشکل ارائه دهند؛ اما نگران بودند که اینکار ممکن است به مشکلات بیشتر منجر شود.

تلاش برای پیدا کردن مشکل

ناسا در کنفرانس خبری خود اعلام کرد که مسیر آنها از تشخیص مشکل فضاپیمای وویجر 1 تا تعمیر کامل حدود ۸ ماه طول کشید. این فضاپیما ابتدا اطلاعات دریافت‌شده توسط ابزارهای علمی و وضعیت کلی خود کاوشگر را تجمیع می‌کند و سپس با استفاده از سیگنال‌های رادیویی و در قالب یک پکیج دیتا به‌سمت زمین می‌فرستد.

تعمیر فضاپیمای وویجر 1

مهندسان ناسا امیدوار بودند که مشکل موقتی باشد و برطرف شود. اما بعد از گذشت یک ماه قبول کردند که تعمیر فضاپیمای وویجر 1 ضروری است. آنها در گام اول برخی از سیستم‌های فضاپیما را ری‌استارت کردند؛ ولی مشکل همچنان پابرجا بود.

سه ماه بعد ناسا اعلام کرد که بالاخره توانسته‌ است پیشرفت‌هایی در درک مشکل حاصل کند. آنها یک فرمان را به وویجر 1 ارسال کرده بودند تا نرم‌افزار اصلی بتواند مشکل اصلی را به‌نحوی دور بزند. سپس تیم ناسا دور روز بعد پیام ارسالی از فضاپیما را دریافت کردند و پس از تلاش زیاد متوجه شدند که بازخوانی حافظه سیستم بوده است. مهندسان ناسا موفق شدند با مقایسه بازخوانی‌های پیشین و نمونه کنونی راه‌حل جدیدی را ارائه کنند.

تعمیر فضاپیمای وویجر 1

یک ماه بعد ناسا اعلام کرد که توانسته مشکل را به‌صورت دقیق‌تر شناسایی کند. ظاهرا ۳ درصد از حافظه کامپیوتر سیستم داده‌های پروازی خراب شده بود و همین نیز باعث می‌شد که فضاپیما نتواند پیام‌های معناداری را ارسال کند. بررسی‌های بیشتر نشان داد که تنها یک تراشه کوچک از کار افتاده است. طبیعتا مهندسان ناسا نمی‌توانستند یک تراشه را از فاصله ۲۴ میلیارد کیلومتری تعویض کنند؛ اما راهی برای تعمییر فضاپیمای وویجر 1 پیدا کردند.

پیدا کردن راه‌حل و تعمیر فضاپیما

ناسا به‌این نتیجه رسیده بود که می‌تواند تکه‌های مختلف کد را به‌قسمت دیگری در حافظه کامپیوتر انتقال دهد. به‌همین‌خاطر در ۱۸ آپریل بخش اولیه کد مدنظر را به قسمتی جدید در حافظه کامپیوتر ارسال کردند. وقتی ۲ روز بعد جواب دریافت شد، مهندسان ناسا مطمئن شدند که پروژه تعمیر فضاپیمای وویجر 1 موفق شده است. حالا دورترین فضاپیمای ساخت بشر می‌توانست اطلاعات مربوط به سلامتی و وضعیت کلی خود را ارسال کند.

تعمیر فضاپیمای وویجر 1

در مرحله بعد ناسا ابزارهای علمی وویجر را هدف قرار داد. آنها امیدوار بودند که بتوانند داده‌های مربوط به محیط بین‌ستاره‌ای را هم دریافت کنند. تقریبا یک ماه پس از ارسال اولین کد تعمیر، دانشمندان کدهای بیشتری را برای راه‌اندازی مجدد دو ابزار علمی فضاپیما ارسال کردند. خوشبختانه این ماموریت نیز موفقیت‌آمیز بود و فضاپیما توانست داده‌های مربوط به امواج پلاسما و میدان مغناطیسی را به‌زمین ارسال کند.

یک ماه بعد هم ناسا بخش نهایی کدهای تعمیر را به فضاپیمای وویجر 1 ارسال کرد. آنها می‌خواستند دو ابزار مربوط به اندازه‌گیری تشعشعات کیهانی و ذرات باردار نیز فعال شوند. اگرچه مهندسان ناسا توانستند از فاصله ۲۴ میلیارد کیلومتری فضاپیمای قدیمی خود را تعمیر کنند؛ اما این فضاپیما تا ابد زنده نخواهد ماند. ابزارهای علمی این فضاپیما می‌توانند حداقل تا سال ۲۰۲۵ و در حالت خوشبینانه تا سال ۲۰۳۰ به ارسال داده ادامه دهند.

بازگشت voyager به حیات

همچنین گفته می‌شود که مولد‌های گرما-الکتریکی ایزوتوپی (RTG) فضاپیما می‌توانند حداکثر تا سال ۲۰۳۶ انرژی مورد نیاز برای ارسال داده‌های مهندسی را تامین کنند. پس از آن نیز فضاپیمای وویجر 1 در فضا سرگردان خواهد بود تا اینکه شاید روزی مهمترین ماموریت خود را به سرانجام برساند. این فضاپیما به‌همراه یک صفحه طلایی به فضا ارسال شده بود. در این صفحه اطلاعات زیادی در مورد زمین وجود دارد و قرار است یوفو و موجودات فضایی را به سیاره خاکی بکشاند.

البته برخی تصور می‌کنند که این اقدام ناسا همچون قرار دادن نامه‌ای در یک بطری کوچک و انداختن آن در وسط اقیانوس بوده است. آن هم به‌این امید که روزی یک کشتی دیگر نامه را پیدا کند. هرچند چنین باورهایی نمی‌تواند ارزش اقدام خارق‌العاده مهندسان ناسا در تعمیر فضاپیمای وویجر 1 را کم کند.

بیشتر بخوانید:
با صفحه طلائی آشنا شوید؛ پیام عجیب ناسا به موجودات فضایی فضانوردان در ایستگاه فضایی بین المللی گیر افتاده اند؛ مشکل استارلاینر حل نمی‌شود ۵ اکتشاف فضایی خارق‌العاده که حتی دانشمندان هم از درک‌ آن‌ها عاجز هستند