Космический зонд «Вояджер-1» аэрокосмического агентства NASA впервые за пять последних месяцев прислал на Землю полностью читаемый отчёт. Команда миссии 20 апреля получила от аппарата сообщение с данными о состоянии его систем. Хотя зонд по-прежнему не может отправлять читаемые научные данные, команда миссии хотя бы понимает, что именно произошло с «Вояджером-1» и теперь имеется возможность его починить.

Источник изображения: NASA

Спустя тридцать пять лет с момента своего запуска в 1977 году «Вояджер-1» стал первым рукотворным объектом, покинувшим Солнечную систему и вошедшим в межзвёздное пространство. Через шесть лет после этого события, в 2018 году его брат-близнец «Вояджер-2» повторил этот успех. К счастью, «Вояджер-2» по-прежнему работает и отправляет данные на Землю.

Оба аппарата являются единственными рукотворными объектами, исследующими космическое пространство за пределами воздействия Солнца. Однако 14 ноября 2023 года, спустя 11 лет исследований межзвёздного пространства и находясь в 24 млрд км от Земли, «Вояджер-1» начал передавать домой непонятный бинарный код. С Землёй аппараты общаются именно бинарным кодом, и «Вояджер-1» посылал совершенно нечитаемые данные.

В марте инженеры NASA смогли отправить на «Вояджер-1» специальную команду, которая заставила зонд вернуть на Землю полный дамп своей бортовой памяти (FDS). Эти данные показали, что ошибка в передаче читаемой информации аппаратом возникла в результате деградации одной из его микросхем памяти, представляющей собой 3 % от общего объёма памяти FDS. К сожалению, микросхема содержала программный код, потеря которого сделала непригодными для использования научные и телеметрические данные «Вояджера-1».

Команда миссии «Вояджер-1» после получения от зонда первой за пять месяцев читаемой информации. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Очевидно, что заменить повреждённый чип памяти «Вояджер-1» инженеры NASA не могут. Однако они могут удалённо перенести повреждённый код в какую-то другую часть памяти FSD. Поскольку ни одна из секций памяти зонда не имеет достаточного объёма для хранения всего кода целиком, инженеры миссии должны разделить код на части и хранить их отдельно друг от друга. Необходимо также настроить соответствующие разделы хранилища таким образом, чтобы добавление повреждённого кода не привело к прекращению работы этих областей памяти по отдельности и не запускало код как единое целое. В дополнение к этому специалисты NASA должны будут обновить любые ссылки на новое местоположение повреждённого кода.

18 апреля команда NASA начала перенос повреждённого кода в другое место в составе памяти FDS. Процесс оказался весьма небыстрым, поскольку доставка радиосигнала к зонду занимает 22,5 часа, а ещё 22,5 часа требуется для того, чтобы получить обратный сигнал от аппарата.

Однако 20 апреля специалисты миссии подтвердили, что модификация памяти «Вояджер-1» оказалась успешной. Впервые за пять месяцев учёные смогли наладить канал связи с зондом и получить от него последние данные о его состоянии. В течение следующих недель инженеры будут работать с настройкой остальной части программного обеспечения памяти FDS и надеются восстановить те регионы системы, которые отвечают за компиляцию и отправку бесценных научных данных, собранных за пределами Солнечной системы.

С ноября 2023 года космический зонд «Вояджер-1» передаёт на Землю бессмысленный набор нулей и единиц вместо бортовой телеметрии и научных данных. Сегодня агентство NASA сообщило, что определило возможный источник этой проблемы. Он связан с одним из трёх бортовых компьютеров аппарата, а точнее с его FSD-памятью, отвечающей за пакетирование научных данных и телеметрии для последующей отправки на Землю.

Источник изображения: Caltech/NASA-JPL

NASA не теряло связи с «Вояджером-1», однако в течение нескольких месяцев его системы, отвечающие за передачу информации на Землю, фактически не работают. Отправлять на зонд команды тоже рискованно, поскольку неизвестно, как его бортовые системы на это отреагируют. Усложняется всё тем, что даже на отправку команды и получение ответа от аппарата уходит почти двое суток — зонд очень далёк от Земли. Исходя из этого, если проблему в системе коммуникации «Воядержера-1» не удастся решить, то запущенный почти 47 лет назад аппарат для исследования дальнего космоса будет, вероятнее всего, безвозвратно потерян.

В NASA считают, что причиной проблемы в работе «Вояджера-1» стал примитивный эквивалент оперативной памяти внутри бортовой системы полетных данных (FDS), который за все эти годы эксплуатации успел, что неудивительно, значительно поизноситься или даже повредиться.

Американское аэрокосмическое агентство 1 марта отправило на «Вояджер-1» специальную команду, которая должна была заставить аппарат провести различные компьютерные последовательности в надежде обнаружить повреждённые сектора внутри памяти FDS. Ответ от зонда был получен 3 марта. Основная его часть содержала всё тот же неразборчивый поток данных. Однако в одном из разделов FDS команда инженеров миссии обнаружила активность, которая отличалась от остального нечитаемого потока информации.

Расшифровка этой информации началась 7 марта. Спустя три дня команда NASA выяснила, что новый сигнал на самом деле содержит полный дамп памяти FSD — те самые диагностические данные, необходимые для понимания корня проблемы и поиска потенциального решения.

Команда продолжает анализ полученных данных, уточняют в NASA. Однако использование этой информации для разработки потенциального решения и попытки применить его на практике потребует времени.

В NASA сообщили, что с недавнего времени зонд «Вояджер-1» (Voyager), дальше всех земных аппаратов забравшийся в межзвёздное пространство, стал присылать на Землю бессмысленные наборы данных. Проблему удалось отследить до бортового компьютера, который должен собирать пакеты данных с телеметрией и показаниями научных приборов. Её решения пока не найдено.

Источник изображения: NASA

Зонд «Вояджер-1» находится на удалении примерно 24 млрд км от нас. Его близнец — «Вояджер-2» — удалился от Земли на 19 млрд км. Сигналы до каждого из них идут, соответственно, 22,5 ч и 18 ч. Проходит до 45 ч или почти двое суток, прежде чем инженеры NASA способны увидеть реакцию зондов на ту или иную команду, что, мягко говоря, не ускоряет решение всё чаще возникающих проблем у 46-летних аппаратов.

Бортовое оборудование «Вояджера-1» начало работать со сбоями около полутора лет назад. Аппарат стал передавать на Землю «неправильную» телеметрию. В его полётной программе ничего не изменилось, но данные телеметрии говорили об обратном. Позже выяснилось, что бортовая система вместо передачи команд на исполнение записывала их в память бортового компьютера вместо отработки. Причину этого не нашли, но работоспособность была восстановлена. Во избежание повторения этой проблемы в будущем была подготовлена программная заплатка. Первой её должны были установить на «Вояджер-2» как на менее ценный с точки зрения сбора научных данных аппарат (он залетел пока не так далеко). Был ли патч установлен на «Вояджер-1», не сообщается.

Система обработки полётных данных «Вояджера-1» (FDS) собирает бортовую инженерную информацию и данные с научных приборов космического аппарата. Затем она передаёт скомпилированные пакеты на телекоммуникационный блок зонда (TMU). Согласно проведённому анализу, пакеты с FDS больше не доходят до TMU, и последний шлёт на Землю повторяющийся и бессмысленный набор нулей и единиц. Специалисты NASA продолжают искать решение проблемы, но в документации 50-летней давности подсказки едва ли найдутся, сетуют в агентстве. А ведь могли сами всё сломать, как произошло этим летом с ошибочной командой по смене ориентации антенны «Вояджер-2».

Аэрокосмическое агентство NASA через свой официальный сайт сообщило, что временно потеряло связь с космическим зондом «Вояджер-2». В рамках запланированной серии передач новых команд на аппарат антенна последнего отклонилась на 2 градуса от Земли. Таким образом, в настоящий момент зонд не может ни получать данные, ни отправлять их на Землю.

Источник изображения: NASA / JPL-Caltech

Космический зонд «Вояджер-2», находящийся примерно в 20 млрд километрах от Земли, потерял связь с наземными антеннами Сети дальней космической связи NASA. Данные, отправляемые аппаратом, не достигают коммуникационной сети, антенна «Вояджера-2» в свою очередь также не получат команд от наземных станций, указывает американское аэрокосмическое агентство.

«Вояджер-2» запрограммирован ежегодно и несколько раз сбрасывать свою ориентацию в пространстве таким образом, чтобы его антенна была направлена в сторону Земли. Очередной такой сброс должен состояться 15 октября, после чего специалисты NASA ожидают восстановления связи с аппаратом. Команда проекта «Вояджер-2» надеется, что в период радиомолчания зонд сохранит свою траекторию движения.

Агентство также сообщает, что брат-близнец «Вояджера-2», аппарат «Вояджер-1», находящийся в 24 млрд километрах от Земли, продолжает работу в штатном режиме.

После месяцев отправки неверной телеметрии на Землю, 45-летний космический зонд NASA «Вояджер-1» (Voyager-1) снова заработал в штатном режиме и команде исследователей, отвечающих за его обслуживание, наконец, удалось выяснить причину отправки неверных данных бортовой системой ориентирования AACS, направляющей антенну на нашу планету. Но с решением проблемы загадки не закончились.

Источник изображения: NASA

Сейчас «Вояджер-1» вновь отправляет на Землю точные данные. Тем не менее в NASA заявили: «AACS начала отсылать данные телеметрии через бортовой компьютер, который перестал корректно работать годы назад и этот компьютер повреждал информацию». В остальном аппарат действует и собирает данные в штатном режиме.

Как только инженеры предположили, что «Вояджер-1» использовал для отправки данных неисправный компьютер, они просто отправили зонду команду на использование правильного, ещё функционирующего компьютера, уже использовавшегося для обработки и отправки телеметрии. Хотя с проблемой оказалось довольно легко справиться, на это ушло много времени. На то, чтобы сигнал с Земли достиг зонда, преодолев около 23,5 млрд км, уходит около 22 часов и расстояние продолжает увеличиваться.

Хотя один вопрос решён, возник другой — что вызвало сбой, заставивший использовать неисправный компьютер? Согласно предположениям инженеров, зонд начал направлять телеметрию «неверным путём», поскольку система AACS получила соответствующую команду от другого бортового компьютера. Это может означать, что в недрах вычислительного модуля «Вояджера» возникла новая проблема. Впрочем, руководители миссии считают, что это не представляет угрозы долговременному «здоровью» легендарного космического аппарата. Тем не менее они продолжают выяснять, что именно привело к нарушениям работы.

NASA отправила зонд «Вояджер-1» в космос в 1977 году, после чего тот миновал Юпитер и Сатурн и вышел в межзвёздное пространство в 2012 году, продолжая отправлять сигналы своим создателям. Не так давно в NASA отпраздновали 45-летие аппарата.