ناسا تقترب من حل لغز توقف مركبة Voyager 1 عن العمل
حدد المهندسون سبب قيام مسبار فوييجر 1 التابع لوكالة ناسا بإرسال معلومات غير مفهومة منذ ما يقرب من خمسة أشهر، ما يزيد الآمال في استعادة المركبة الفضائية الأكثر بعدًا للبشرية.
بدأت فوييجر 1، التي كانت تسافر للخارج على بعد حوالي 15 مليار ميل (24 مليار كيلومتر) من الأرض، في إرسال بيانات غير قابلة للقراءة إلى وحدات التحكم الأرضية في 14 نوفمبر، ولمدة أربعة أشهر تقريبًا، عرفت ناسا أن فوييجر 1 لا تزال على قيد الحياة، واستمرت في بث إشارة ثابتة، لكنه لم يستطع فك أي شيء كان يقوله.
ولتأكيد فرضيتهم، أكد المهندسون في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) في كاليفورنيا أن جزءًا صغيرًا من الذاكرة التالفة هو الذي تسبب في المشكلة.
ويوجد بنك الذاكرة المعيب في نظام بيانات الرحلة (FDS) الخاص بـ Voyager 1، وهو أحد أجهزة الكمبيوتر الثلاثة الموجودة على المركبة الفضائية، كذلك يعمل نظام FDS جنبًا إلى جنب مع كمبيوتر مركزي للقيادة والتحكم وجهاز آخر يشرف على التحكم في الموقف والإشارة.
تشمل واجبات FDS تعبئة البيانات العلمية والهندسية الخاصة بـ Voyager 1 لنقلها إلى الأرض من خلال وحدة تعديل القياس عن بعد وجهاز الإرسال اللاسلكي بالمركبة، ووفقا لوكالة ناسا فقد تعرض حوالي 3 بالمائة من ذاكرة FDS للتلف، مما يمنع الكمبيوتر من القيام بالعمليات العادية.
أخبرت سوزان دود، مديرة مشروع ناسا لمسباري فوييجر التوأم، آرس في فبراير أن هذه كانت واحدة من أخطر المشاكل التي واجهتها المهمة على الإطلاق، وهذا يعني شيئًا ما لأن فوييجر 1 و2 هما المركبتان الفضائيتان الأطول عمرًا لدى ناسا.
تم إطلاقهما بفارق 16 يومًا في عام 1977، وبعد التحليق بالقرب من كوكبي المشتري وزحل، تحلق فوييجر 1 بعيدًا عن الأرض أكثر من أي مركبة فضائية في التاريخ، تتخلف فوييجر 2 عن فوييجر 1 بنحو 2.5 مليار ميل، على الرغم من أن المسبارين يتجهان خارج النظام الشمسي في اتجاهات مختلفة.
يحاول المهندسون تشخيص عطل المركبة الفضائية من خلال تحليل البيانات التي ترسلها إلى الأرض، ولم يتمكنوا من فعل ذلك في هذه الحالة لأن فوييجر 1 كانت ترسل حزم بيانات تظهر نمطًا متكررًا من الآحاد والأصفار، ومع ذلك حدد الفريق الأرضي لـ Voyager 1 أن FDS هو المصدر المحتمل للمشكلة.
كان النظام الفرعي لبيانات الطيران ابتكارًا في مجال الحوسبة عندما تم تطويره قبل خمسة عقود، وكان أول كمبيوتر على متن مركبة فضائية يستخدم الذاكرة المتطايرة، كما تعمل معظم مهمات ناسا بشكل متكرر، لذلك يتم إطلاق كل مركبة فضائية من طراز Voyager مزودة بجهازي كمبيوتر FDS، لكن النسخ الاحتياطي لـ FDS على Voyager 1 فشل في عام 1982.
نظرًا لعمر Voyagers، كان على المهندسين الرجوع إلى المستندات الورقية والمذكرات والمخططات للمساعدة في فهم تفاصيل تصميم المركبة الفضائية، بعد أشهر من العصف الذهني والتخطيط، أرسلت فرق مختبر الدفع النفاث أمرًا في أوائل شهر مارس لحث المركبة الفضائية على إرسال قراءة لذاكرة FDS.
نجح الأمر، واستجابت Voyager.1 بإشارة مختلفة عن الرمز الذي كانت المركبة الفضائية ترسله منذ نوفمبر، وبعد عدة أسابيع من الفحص الدقيق للشفرة الجديدة، حدد المهندسون مواقع الذاكرة السيئة.
وقالت ناسا في تحديث: “يشتبه الفريق في أن شريحة واحدة مسؤولة عن تخزين جزء من الجزء المتأثر من ذاكرة FDS لا تعمل”. “لا يستطيع المهندسون تحديد سبب المشكلة على وجه اليقين، كذلك هناك احتمالان هما أن الشريحة قد اصطدمت بجسيم نشط من الفضاء أو أنها ببساطة قد اهترأت بعد 46 عامًا”.
تؤدي مسافة Voyager 1 من الأرض إلى تعقيد جهود استكشاف الأخطاء وإصلاحها، حيث يبلغ وقت السفر في اتجاه واحد لإشارة الراديو للوصول إلى فوييجر 1 من الأرض حوالي 22.5 ساعة، مما يعني أن المهندسين على الأرض يستغرقون حوالي 45 ساعة لمعرفة كيفية استجابة المركبة الفضائية لأوامرهم.
يجب على ناسا أيضًا استخدام أكبر هوائيات الاتصالات لديها للاتصال بفوييجر 1، هذه الهوائيات التي يبلغ قطرها 230 قدمًا (70 مترًا) مطلوبة بشدة من قبل العديد من مركبات ناسا الفضائية الأخرى، لذلك يتعين على فريق فوييجر التنافس مع البعثات الأخرى لتأمين الوقت لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها، وهذا يعني أن الأمر سيستغرق بعض الوقت لإعادة Voyager 1 إلى عملياته الطبيعية.
وقالت ناسا: “على الرغم من أن الأمر قد يستغرق أسابيع أو أشهر، إلا أن المهندسين متفائلون بقدرتهم على إيجاد طريقة لتشغيل FDS بشكل طبيعي بدون أجهزة الذاكرة غير القابلة للاستخدام، مما سيمكن Voyager 1 من البدء في إعادة البيانات العلمية والهندسية مرة أخرى”.
