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Die Raumsonde Voyager 1 sendet zum ersten Mal seit einem Computerfehler, der die historische NASA-Mission vor sieben Monaten zum Erliegen brachte, einen stetigen Strom wissenschaftlicher Daten aus unbekanntem Gebiet zurück.
Voyager 1, das derzeit am weitesten von der Erde entfernte Raumschiff, hörte im November 2023 auf, kohärent mit der Missionskontrolle zu kommunizieren. Die Sonde schien in einem „Murmeltiertag“-Szenario gefangen zu sein, wobei die Telemetrie der Modulationseinheit aus ihrem Flugdatensystem ein nicht entzifferbares, sich wiederholendes Muster in Milliardenhöhe zurückgab . Meilen weit weg.
Eine kreative Lösung des Voyager-Missionsteams stellte die Kommunikation mit der Raumsonde wieder her, und im April begannen die technischen Daten an die Missionskontrolle zurückzusenden, um das Team über den Gesundheits- und Betriebsstatus der Raumsonde zu informieren.
Daten von den vier wissenschaftlichen Instrumenten der Voyager 1, die Plasmawellen, Magnetfelder und Partikel untersuchen, sind jedoch weiterhin schwer zu ermitteln. Diese Informationen sind wichtig, um Wissenschaftlern zu zeigen, wie sich Partikel und Magnetfelder verändern, wenn sich die Sonde entfernt.
Am 19. Mai sandte das Voyager-Team den Befehl an die Raumsonde, mit der Rücksendung wissenschaftlicher Daten zu beginnen. Zwei der Instrumente reagierten, aber die Wiederherstellung der Daten der anderen beiden dauerte einige Zeit und die Instrumente mussten neu kalibriert werden. Laut einem Update der NASA vom 13. Juni liefern nun alle vier Instrumente verwertbare wissenschaftliche Daten.
Eine Fernlösung
Das Flugdatensystem von Voyager 1 ist dafür verantwortlich, Informationen von den wissenschaftlichen Instrumenten der Raumsonde zu sammeln und sie mit technischen Daten zusammenzuführen, die den Zustand der Sonde widerspiegeln. Mission Control on Earth, das sich im Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien, befindet, empfängt diese Daten im Binärcode oder einer Reihe von Einsen und Nullen.
Die Spezialisten der Voyager-Mission brauchten Zeit und unkonventionelles Denken, um den verstümmelten Code der Raumsonde zu entschlüsseln. Doch als das erledigt war, ermittelten sie die Ursache des Problems: 3 % des Speichers des Flugdatensystems waren beschädigt.
Ein einzelner Chip, der für die Speicherung eines Teils des Systemspeichers, einschließlich eines Teils des Softwarecodes des Computers, verantwortlich ist, funktioniert nicht richtig, und der Verlust des Codes auf dem Chip hat die wissenschaftlichen und technischen Daten von Voyager 1 unbrauchbar gemacht.
Da es keine Möglichkeit gibt, den Chip zu reparieren, speicherte das Team den betroffenen Code des Chips an anderer Stelle im Systemspeicher. Sie konnten keinen Ort identifizieren, der groß genug war, um den gesamten Code aufzunehmen, also unterteilten sie ihn in Abschnitte und speicherten ihn an verschiedenen Stellen im Flugdatensystem.
Es sind noch kleinere Korrekturen erforderlich, um die Auswirkungen des ursprünglichen Problems zu beheben.
„Unter anderem werden die Ingenieure die Zeitsteuerungssoftware in den drei Bordcomputern der Raumsonde neu synchronisieren, damit sie Befehle zum richtigen Zeitpunkt ausführen können“, so die Agentur. „Das Team wird auch Wartungsarbeiten am digitalen Tonbandgerät durchführen, das einige Daten des Plasmawelleninstruments aufzeichnet, das zweimal im Jahr zur Erde gesendet wird.
(Die meisten wissenschaftlichen Daten der Voyager werden direkt zur Erde gesendet und nicht aufgezeichnet.)“
Langfristige Weltraummissionen
Unterdessen tut Voyager 1 wieder das, was es am besten kann: Informationen über unbekanntes kosmisches Territorium auszutauschen.
Die Raumsonde ist derzeit etwa 15 Milliarden Meilen (24 Milliarden Kilometer) von der Erde entfernt, während ihr Schwesterschiff Voyager 2 mehr als 12 Milliarden Meilen (20 Milliarden Kilometer) von der Erde entfernt ist. Die Zwillingssonden starteten 1977 nur wenige Wochen voneinander entfernt, und nachdem sie zunächst an Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun vorbeigeflogen waren, wurden ihre Missionen auf bis zu 46 Jahre verlängert.
Beide befinden sich im interstellaren Raum und sind die einzigen Raumsonden, die außerhalb der Heliosphäre operieren – der Sonnenblase aus Magnetfeldern und Teilchen, die sich weit über Plutos Umlaufbahn hinaus erstreckt.
Als einzige Erweiterung der Menschheit außerhalb der schützenden Blase der Heliosphäre sind die beiden Sonden allein auf ihrer kosmischen Reise, da sie in verschiedene Richtungen reisen.
Betrachten Sie die Planeten des Sonnensystems der Erde als auf einer einzigen Ebene existierend. Die Flugbahn von Voyager 1 führte nach dem Passieren von Saturn nach oben und aus dem Flugzeug, während Voyager 2 über Neptun und nach unten und aus dem Flugzeug flog, sagte Suzanne Dodd, Projektmanagerin von Traveling to JPL, gegenüber CNN.
Die von diesen langlebigen Sonden gesammelten Informationen, die einzigen beiden Raumsonden, die den interstellaren Raum mit ihren Instrumenten direkt untersuchen, helfen Wissenschaftlern, die kometenähnliche Form der Heliosphäre besser zu verstehen und wie sie die Erde vor Partikeln unter Spannung und Strahlung im interstellaren Raum schützt.
Im Laufe der Zeit kam es bei beiden Raumsonden zu unerwarteten Problemen und Ausfällen, darunter auch zu einem siebenmonatigen Zeitraum im Jahr 2020, in dem Voyager 2 nicht mit der Erde kommunizieren konnte. Im August 2023 nutzte das Missionsteam eine Langstrecken-„Ruf“-Technik, um die Kommunikation mit Voyager 2 wiederherzustellen, nachdem ein Befehl die Antenne des Raumfahrzeugs versehentlich in die falsche Richtung gerichtet hatte.
„Wir wissen nie genau, was mit den Voyagers passieren wird, aber es überrascht mich immer wieder, wenn sie weitermachen“, sagte Dodd im April.
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