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Por primera vez en cinco meses, los ingenieros de la NASA recibieron datos descifrables de la Voyager 1 después de diseñar una solución creativa para solucionar un problema de comunicación a bordo de la nave espacial más distante de la humanidad en el cosmos.
La Voyager 1 se encuentra actualmente a unos 24 mil millones de kilómetros (15 mil millones de millas) de distancia y, a sus 46 años, la sonda ha mostrado múltiples peculiaridades y signos de envejecimiento en los últimos años.
El último problema experimentado por la Voyager 1 surgió por primera vez en noviembre de 2023, cuando la unidad de modulación de telemetría del sistema de datos de vuelo comenzó a enviar un patrón de código repetitivo indescifrable.
El sistema de datos de vuelo de la Voyager 1 recopila información de los instrumentos científicos de la nave espacial y la combina con datos de ingeniería que reflejan su estado de salud actual. El control de la misión en la Tierra recibe esos datos en código binario, o una serie de unos y ceros.
Pero desde noviembre, el sistema de datos de vuelo de la Voyager 1 había estado atrapado en un bucle. Si bien la sonda ha seguido transmitiendo una señal de radio constante a su equipo de control de la misión en la Tierra durante los últimos meses, la señal no transportaba ningún dato utilizable.
El equipo de la misión recibió los primeros datos coherentes sobre la salud y el estado de los sistemas de ingeniería de la Voyager 1 el 20 de abril. Si bien el equipo todavía está revisando la información, todo lo que han visto hasta ahora sugiere que la Voyager 1 está en buen estado y funcionando correctamente.
“Hoy fue un gran día para la Voyager 1”, dijo Linda Spilker, científica del proyecto Voyager en el JPL, en un comunicado el sábado. “Estamos nuevamente en comunicación con la nave espacial. Y esperamos recuperar los datos científicos”.
El avance se produjo como resultado de una inteligente prueba y error y de desentrañar un misterio que llevó al equipo a un solo chip.
Después de descubrir el problema, el equipo de la misión intentó enviar comandos para reiniciar el sistema informático de la nave espacial y aprender más sobre la causa subyacente del problema.
El equipo envió un comando llamado “empuje” a la Voyager 1 el 1 de marzo para que el sistema de datos de vuelo ejecutara diferentes secuencias de software con la esperanza de descubrir qué estaba causando la falla.
El 3 de marzo, el equipo notó que la actividad de una parte del sistema de datos de vuelo se destacaba del resto de los datos confusos. Si bien la señal no estaba en el formato que el equipo de la Voyager está acostumbrado a ver. Cuando el sistema de datos de vuelo funciona como se esperaba, un ingeniero de la Red de Espacio Profundo de la NASA pudo decodificarlo.
La Red de Espacio Profundo es un sistema de antenas de radio en la Tierra que ayuda a la agencia a comunicarse con las sondas Voyager y otras naves espaciales que exploran nuestro sistema solar.
La señal decodificada incluía una lectura de toda la memoria del sistema de datos de vuelo.
Al investigar la lectura, el equipo determinó la causa del problema: el 3% de la memoria del sistema de datos de vuelo está corrupta. Un único chip responsable de almacenar parte de la memoria del sistema, incluido parte del código del software de la computadora, no funciona correctamente. Si bien se desconoce la causa del fallo del chip, podría estar desgastado o haber sido golpeado por una partícula energética procedente del espacio, dijo el equipo.
La pérdida del código en el chip provocó que los datos científicos y de ingeniería de la Voyager 1 quedaran inutilizables.
Como no había forma de reparar el chip, el equipo optó por almacenar el código afectado del chip en otro lugar de la memoria del sistema. Si bien no pudieron identificar una ubicación lo suficientemente grande como para contener todo el código, pudieron dividir el código en secciones y almacenarlo en diferentes lugares dentro de los datos del vuelo. sistema.
“Para que este plan funcionara, también necesitaban ajustar esas secciones del código para garantizar, por ejemplo, que todas siguieran funcionando como un todo”, según una actualización de la NASA. “Cualquier referencia a la ubicación de ese código en otras partes de la memoria (del sistema de datos de vuelo) también debía actualizarse”.
Después de determinar el código necesario para empaquetar los datos de ingeniería de la Voyager 1, los ingenieros enviaron una señal de radio a la sonda ordenando el código a una nueva ubicación en la memoria del sistema el 18 de abril.
Dada la inmensa distancia de la Voyager 1 a la Tierra, una señal de radio tarda aproximadamente 22,5 horas en llegar a la sonda, y otras 22,5 horas para que una señal de respuesta de la nave espacial llegue a la Tierra.
El 20 de abril, el equipo recibió la respuesta de la Voyager 1 indicando que la inteligente modificación del código había funcionado y finalmente pudieron recibir datos de ingeniería legibles de la sonda una vez más.
En las próximas semanas, el equipo continuará reubicando otras partes afectadas del software del sistema, incluidas las responsables de devolver los valiosos datos científicos que la Voyager 1 está recopilando.
Inicialmente diseñada para durar cinco años, la Voyager 1 y su gemela, la Voyager 2, se lanzaron en 1977 y son las naves espaciales en funcionamiento más largas de la historia. Su vida útil excepcionalmente larga significa que ambas naves espaciales han proporcionado información adicional sobre nuestro sistema solar y más allá después de lograr sus objetivos preliminares de volar sobre Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno hace décadas.
Actualmente, las sondas se aventuran a través de territorio cósmico inexplorado a lo largo de los confines del sistema solar. Ambas se encuentran en el espacio interestelar y son las únicas naves espaciales que jamás han operado más allá de la heliosfera, la burbuja solar de campos magnéticos y partículas que se extiende mucho más allá de la órbita de Plutón.
La Voyager 2, que funciona con normalidad, ha viajado más de 20,3 mil millones de kilómetros (12,6 mil millones de millas) desde nuestro planeta.
Con el tiempo, ambas naves espaciales han encontrado problemas y abandonos inesperados, incluido un período de siete meses en 2020 en el que la Voyager 2 no pudo comunicarse con la Tierra. En agosto de 2023, el equipo de la misión utilizó una técnica de “grito” de largo alcance para restablecer las comunicaciones con la Voyager 2 después de que un comando orientara inadvertidamente la antena de la nave espacial en la dirección incorrecta.
El equipo estima que faltan algunas semanas para recibir datos científicos de la Voyager 1 y espera ver qué contienen esos datos.
“Nunca sabemos con seguridad qué va a pasar con las Voyager, pero me sorprende constantemente cuando siguen adelante”, dijo la directora del proyecto Voyager, Suzanne Dodd, en un comunicado. “Hemos tenido muchas anomalías y se están volviendo más difíciles. Pero hasta ahora hemos tenido suerte de recuperarnos de ellos. Y la misión continúa. Y se están incorporando ingenieros más jóvenes al equipo de la Voyager y contribuyendo con sus conocimientos para mantener la misión en marcha”.
