En Fortran 77 o ensamblador, sin un modelo en la Tierra para probar los comandos y con los ingenieros originales fallecidos o retirados, la carrera para arreglar la Voyager está en marcha.
10 de abril de 2024, 17:30 horas
Actualizado el 10 de abril de 2024 a las 17:57
La NASA ha iniciado la etapa final de la carrera para rescatar a la sonda espacial Voyager 1 de su estado de delirio. Es una carrera de resistencia. Una vez identificada la falla, reparar la nave espacial requerirá semanas o meses de trabajo por parte de los ingenieros del Jet Propulsion Laboratory (JPL).
Al mismo tiempo, es una carrera de obstáculos. El sonda lanzada en 1977 Viaja por el espacio interestelar a 61.500 km/h. Es el objeto fabricado por humanos que está más alejado de la Tierra y, aunque tiene plutonio para seguir funcionando unos años más, desde noviembre envía datos sin sentido a través de una pequeña porción de memoria dañada en el FDS, uno de sus ordenadores. . junta.
La NASA ya entiende el problema
Justo cuando empezaban a perder la esperanza, los ingenieros de la NASA lograron que la Voyager los enviara. una lectura de memoria de las FDS. Tras analizar el contenido del mensaje, descubrieron que el 3% de la memoria estaba dañada, una cantidad lo suficientemente pequeña y aislada como para recuperar la confianza a la hora de reparar la sonda con una actualización de software.
Cómo hacerlo es lo que estás viendo ahora. Un único chip encargado de almacenar parte de la porción de memoria afectada parece ser la raíz del fallo, ya sea por el impacto de una partícula energética procedente de algún lugar del cosmos o por el desgaste del componente que ha estado viajando. espacio durante 47 años.
El plan de rescate es simple
Aunque es imposible enviar un técnico para echar un vistazo al lugar, la NASA cree que el FDS podría volver a funcionar normalmente sin la memoria desactivada, lo que permitiría a la Voyager 1 reanudar el envío de datos científicos y de ingeniería que lleva desde noviembre sin enviar.
El plan es enviar a la sonda una carga de comandos en las próximas semanas que indiquen a las computadoras (el subsistema FDS y la computadora principal, CCS) que no utilicen el área de memoria afectada.
Las memorias de las sondas Voyager son ridículamente pequeñas para los estándares actuales. Fueron las primeras sondas espaciales en utilizar memorias tipo CMOS, de reciente invención. El FDS tiene dos módulos CMOS con una capacidad de 8 kilobytes cada uno. ¡8 KB!
Lo complicado es entender la sonda.
La Voyager 1 y su gemela, la Voyager 2, abandonaron la Tierra en septiembre y agosto de 1977. Los miembros del equipo de la misión original han fallecido o han estado retirados durante años. Comprender los manuales originales puede ser un dolor de cabeza para los ingenieros del equipo actual.
“Durante mucho tiempo, el principal problema del programa Voyager fue la falta de documentación completa sobre todos los aspectos de las sondas”, explica Pedro León, autor del libro ‘Viajes interestelares. Historia de las sondas Voyager y creador de InfoSondas, uno de los mayores repositorios de documentación sobre sondas espaciales.
“La mayor parte de la documentación siempre ha estado almacenada en los sótanos del JPL, pero en los años 70 no existía un control tan estricto de todos los documentos como ahora. No había prácticamente nada digitalizado, sólo fotocopias que acabaron en cajas de cartón, en el garaje de la casa de los técnicos”.
De ahí que Suzanne Dodd, actual responsable de la misión interestelar Voyager, hable de documentos amarillentos por el paso del tiempo y, en algunos casos, impresos en antiguas máquinas mimeográficas.
“Durante las últimas décadas se ha hecho un gran trabajo para digitalizar y recuperar todos los manuales y planos”, aclara Pedro. “La NASA ya tiene toda la documentación más importante”.
Las limitaciones de usar un simulador
Otra dificultad en el rescate es que no existe un modelo de prueba en tierra que permita ensayar las órdenes antes de enviarlas a la Voyager, lo que conlleva el riesgo de perder completamente las comunicaciones con la sonda. Entonces tienes que usar un simulador en las computadoras del JPL.
“El simulador se hace con lo que sabemos de los barcos”, afirma Pedro. “Para el tema de memorias y computadoras no hay problema, porque hay mucha documentación, pero por ejemplo, no hay tantos detalles sobre los tipos de materiales utilizados en muchas partes de las sondas, algo vital para conocer el equilibrio térmico de la nave y cómo baja la temperatura cuando apagas algún componente.
“Nadie pensó entonces que eso fuera importante porque, con suerte, los barcos sólo durarían unos pocos años”. Las sondas Voyager fueron diseñadas para una misión de cinco años. La Voyager 1 pasó cerca de Saturno antes de dirigirse hacia el norte, fuera del plano de la eclíptica del sistema solar, y continuó viajando más allá de la esfera de influencia del viento solar.
En Fortran 77 o ensamblador
“La mayor dificultad para la situación actual es saber exactamente qué direcciones de memoria no se pueden utilizar, reprogramar todos los comandos utilizados por la computadora FDS e impedir que comandos, datos científicos y telemetría utilicen esa área de memoria dañada. “, explica Pedro.
Y todo ello utilizando los lenguajes de programación propios de un barco de los años 70: “Estos comandos se programan en lenguaje Fortran 77 (desarrollado por IBM en los años 50) o en ensamblador, por lo que el equipo siempre debe tener un par de personas que Estamos familiarizados con ellos y con las peculiaridades de estos barcos”.
“Afortunadamente, las actividades científicas en la Voyager son muy repetitivas desde que terminó la parte planetaria de su misión, y normalmente no hay mucho que programar. En el espacio interestelar, todos los instrumentos adquieren datos continuamente y los envían directamente a nuestro planeta”.
“Al comienzo de la misión interestelar, se les enviaban nuevos comandos cada dos o tres meses en una nueva ‘carga útil CCS’, lo que les permitía trabajar de forma autónoma durante mucho tiempo. Hoy en día, los comandos sólo se envían cuando es necesario corregirlos. falla o cuando se le ordena realizar una tarea de mantenimiento.
Con el DSN funcionando a tope
Si los comandos de la NASA logran arreglar la Voyager 1, lo sabremos por la propia NASA. La sonda está tan lejos que sus señales tardan más de 20 horas en llegar a la Tierra, y ningún radioaficionado tiene una antena capaz de escucharla.
“Cada día hay una comunidad más grande de radioaficionados, con mejores equipos y antenas, que les permiten recibir señales de sondas en Marte y un poco más allá. Pero las Voyager están demasiado lejos”, dice Pedro. “La Voyager 2 está a más de 20 mil millones de kilómetros de distancia y la Voyager 1 está a unos 24,3 mil millones de kilómetros de nuestro planeta”.
“No es que estas distancias sean lejanas para los radioaficionados, es que lo son para cualquier antena en el mundo que mida menos de 70 metros y no tenga la última tecnología. Cuando la Voyager nos envía información, son necesarias entre dos y cinco antenas. versiones actualizadas del DSN trabajando juntas”.
La DSN es la Red de Espacio Profundo de la NASA, una red de superantenas con estaciones en Canberra, Madrid y Goldstone, en el oeste de Estados Unidos. La red es compartida por muchas misiones espaciales, por lo que el equipo de la Voyager sólo puede utilizar las antenas unas pocas horas al día.
“Sólo la NASA tiene la capacidad necesaria para recibir una señal lo suficientemente potente como para poder leer la información que contiene”, explica Pedro. “Seamos pacientes, porque estoy seguro que en unas semanas tendremos muy buenas noticias. Estas dos sondas geriátricas todavía tienen que luchar unos años más”.
Imágenes | MACETA
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