A NASA iniciou a fase final da corrida para resgatar a sonda espacial Voyager 1 do seu estado de delírio. É uma corrida de resistência. Uma vez identificada a falha, consertar a espaçonave exigirá semanas ou meses de trabalho dos engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL).
Ao mesmo tempo, é uma pista de obstáculos. O sonda lançada em 1977 Ele viaja pelo espaço interestelar a 61.500 km/h. É o objeto fabricado pelo homem que está mais distante da Terra e, embora tenha plutônio para continuar funcionando por mais alguns anos, desde novembro envia dados sem sentido através de uma pequena porção de memória danificada no FDS, um de seus computadores. quadro.
NASA já entende o problema
Justamente quando eles estavam começando a perder a esperança, os engenheiros da NASA conseguiram que a Voyager os enviasse uma leitura de memória do FDS. Depois de analisar o conteúdo da mensagem, descobriram que 3% da memória estava danificada, uma quantidade pequena e isolada o suficiente para recuperar a confiança em reparar a sonda com uma atualização de software.
Como fazer isso é o que você está vendo agora. Um único chip responsável por armazenar parte da porção afetada da memória parece ser a raiz da falha, seja pelo impacto de uma partícula energética vinda de algum lugar do cosmos ou pelo desgaste do componente que estava viajando. espaço há 47 anos.
O plano de resgate é simples
Embora seja impossível enviar um técnico para dar uma olhada no local, a NASA acredita que o FDS poderia voltar ao funcionamento normal sem a memória desativada, permitindo à Voyager 1 retomar o envio de dados científicos e de engenharia que transporta desde novembro não enviados.
O plano é enviar à sonda uma série de comandos nas próximas semanas que digam aos computadores (o subsistema FDS e o computador principal, CCS) para não usarem a área de memória afetada.
As memórias das sondas Voyager são ridiculamente pequenas para os padrões atuais. Foram as primeiras sondas espaciais a utilizar memórias do tipo CMOS, recentemente inventadas. O FDS possui dois módulos CMOS com capacidade de 8 kilobytes cada. 8 KB!
O complicado é entender a sonda
A Voyager 1 e sua gêmea Voyager 2 deixaram a Terra em setembro e agosto de 1977. Os membros da equipe da missão original já faleceram ou estão aposentados há anos. Compreender os manuais originais pode ser uma dor de cabeça para os atuais engenheiros da equipe.
“Durante muito tempo, o principal problema do programa Voyager foi a falta de documentação completa sobre todos os aspectos das sondas”, explica Pedro Leão, autor do livro ‘Viagem Interestelar. História das sondas Voyager e criador do InfoSondas, um dos maiores repositórios de documentação sobre sondas espaciais.
“A maior parte da documentação sempre esteve guardada nos porões do JPL, mas na década de 70 não havia um controle tão rigoroso de todos os documentos como agora. Não havia praticamente nada digitalizado, apenas fotocópias que iam parar em caixas de papelão, no garagem da casa dos técnicos”.
Daí Suzanne Dodd, atual responsável pela missão interestelar Voyager, falar de documentos amarelados pela passagem do tempo e, em alguns casos, impressos em antigas máquinas mimeográficas.
“Durante as últimas décadas tem sido feito um grande trabalho de digitalização e recuperação de todos os manuais e planos”, esclarece Pedro. “A NASA já possui toda a documentação mais importante.”
As limitações de usar um simulador
Outra dificuldade no resgate é que não existe um modelo de teste em solo que permita ensaiar os comandos antes de enviá-los à Voyager, o que acarreta o risco de perda total da comunicação com a sonda. Então você tem que usar um simulador nos computadores JPL.
“O simulador é feito com o que sabemos sobre os navios”, diz Pedro. “Para a questão das memórias e dos computadores não há problema, porque existe uma extensa documentação, mas por exemplo, não há tantos detalhes sobre os tipos de materiais utilizados em muitas partes das sondas, algo vital para conhecer o equilíbrio térmico das sondas. a nave e como a temperatura cai quando algum componente é desligado.
“Ninguém achava que isso era importante porque, com sorte, os navios durariam apenas alguns anos”. As sondas Voyager foram projetadas para uma missão de cinco anos. A Voyager 1 passou por Saturno antes de seguir para o norte, fora do plano eclíptico do sistema solar, continuando a viajar além da esfera de influência do vento solar.
Em Fortran 77 ou montador
“A maior dificuldade para a situação atual é saber exatamente quais endereços de memória não podem ser utilizados, reprogramar todos os comandos utilizados pelo computador do FDS e evitar que comandos, dados científicos e telemetria utilizem aquela área de memória danificada”, explica Pedro.
E tudo isso utilizando as linguagens de programação típicas de um navio dos anos 70: “Esses comandos são programados na linguagem Fortran 77 (desenvolvida pela IBM na década de 50) ou em assembler, portanto a equipe deve ter sempre uma dupla de pessoas que estamos familiarizados com eles e com as peculiaridades destes navios”.
“Felizmente, as atividades científicas na Voyager são muito repetitivas desde que a parte planetária de sua missão terminou, e geralmente não há muito o que programar. No espaço interestelar, todos os instrumentos estão continuamente adquirindo dados e enviando-os diretamente para o nosso planeta”.
“No início da missão interestelar, novos comandos eram enviados a eles a cada dois ou três meses em uma nova ‘carga útil CCS’, o que lhes permitiu trabalhar de forma autônoma por um longo tempo. falha corrigida ou quando for solicitada a execução de uma tarefa de manutenção.
Com o DSN funcionando plenamente
Se os comandos da NASA conseguirem consertar a Voyager 1, descobriremos com a própria NASA. A sonda está tão longe que seus sinais demoram mais de 20 horas para chegar à Terra, e nenhum radioamador possui antena capaz de ouvi-los.
“Cada dia há uma comunidade maior de radioamadores, com melhores equipamentos e antenas, que lhes permitem receber sinais de sondas em Marte e um pouco mais além. Mas as Voyager estão muito longe”, diz Pedro. “A Voyager 2 está a mais de 20 mil milhões de quilômetros de distância e a Voyager 1 está a cerca de 24,3 mil milhões de quilômetros do nosso planeta.”
“Não é que essas distâncias sejam grandes para os rádios amadores, é que são distantes para qualquer antena no mundo que meça menos de 70 metros e não tenha tecnologia de ponta. Quando a Voyager nos envia informações, entre duas e cinco antenas são necessárias versões atualizadas do DSN trabalhando em conjunto”.
A DSN é a Deep Space Network da NASA, uma rede de superantenas com estações em Canberra, Madrid e Goldstone, no oeste dos Estados Unidos. A rede é compartilhada por muitas missões espaciais, então a equipe da Voyager só pode usar as antenas algumas horas por dia.
“Só a NASA tem a capacidade necessária para receber um sinal suficientemente potente para poder ler a informação que contém”, explica Pedro. “Temos paciência, porque tenho certeza que dentro de algumas semanas teremos notícias muito boas. Essas duas sondas geriátricas ainda terão que lutar por mais alguns anos”.
Imagens | PANELA
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