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意外下載的機載電腦資料可能拯救旅行者1號探測器

意外下載的機載電腦資料可能拯救旅行者1號探測器

2024-03-18 Comments 0 Comment

美國國家航空暨太空總署(NASA)的旅客1 號(Voyager 1)深空探測器可能會重獲新生,這要歸功於它的一台機載電腦意外下載的資料。經過幾個月的”胡言亂語”而不是收集數據的回傳之後,這艘飛船可能提供了一條拯救自己的線索。

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旅行者1 號及其姊妹飛船旅行者2 號於1977 年從佛羅裡達州肯尼迪航天中心發射升空,是現存壽命最長、最活躍的非被動式太空船。它們也是由五個探測器組成的精英艦隊的一部分,這些探測器的軌道將把它們帶出太陽系,再也不會返回。

旅行者1 號令人印象深刻的地方還在於,它在1980 年結束飛越木星和土星的任務後,並沒有設計存活更長的時間。然而,由於大量的過度工程設計和核動力源,該探測器在深空惡劣的條件下飛行了47 年後,在墜入星際區域時仍能繼續工作。

這是一項了不起的成就,但旅行者1 號已經顯露出老態,隨著其無線電熱發電機的耗盡,即便美國宇航局的工程師們能夠克服2023年11月出現的計算機故障,它的壽命也只剩幾年時間。

問題並不在於旅行者1號無法與地球通訊。它發回的是無法辨識的亂碼。位於加州帕薩迪納噴射推進實驗室的任務控制中心不僅沒有得到任何有用的數據,也沒有任何系統遙測數據或太空船對指令做出反應的確認。

故障最終被追溯到旅行者1 號的三台星載計算機之一。特別是飛行數據子系統(FDS),它負責將科學和工程數據打包,透過遙測調製單元傳輸到地球。

將其隔離是第一步,但旅行者探測器的軟體是在1970 年代中期編寫的,負責人員早已退休。就連文件也因年代久遠而泛黃。這意味著旅行者號團隊需要重新學習很多東西,也需要很大的耐心。任務控制中心懷疑問題可能出在一組損壞的代碼上,於是開始向旅行者1 號發送一系列命令,希望能繞過損壞的代碼。

據美國國家航空暨太空總署(NASA)稱,2024 年3 月1 日,發出了一條指令。由於旅行者1 號距離地球超過150 億英里(約240 億千米),探測器需要近兩天的時間才能回复。3 月3 日,研究小組從FDS 的一個部分收到了更多的胡言亂語,但與之前的胡言亂語不同。

事實上,這根本不是胡言亂語。美國國家航空暨太空總署深空網路的一名工程師認出了它的真面目,並對其進行了解碼。到3 月10 日,”胡言亂語”變成了整個FDS 記憶體的轉儲。

FDS 記憶體包含其程式碼或操作指令,以及變數或程式碼中使用的值,這些值可根據指令或太空船的狀態變更。它還包含用於下行鏈路的科學或工程數據。研究小組將把這個讀數與出現問題前的讀數進行比較,並找出程式碼和變數中的差異,以便找到問題的根源。

這新訊號是3月1日向旅行者1號發出的一條指令的結果。該命令被研究小組稱為”戳”(poke),意在輕柔地提示FDS 在其軟體包中嘗試不同的序列,以防透過繞過損壞的部分來解決問題。

這意味著美國國家航空暨太空總署現在掌握了旅行者1 號本應發送的科學資料和遙測資料清單、FDS 操作指令,以及記憶體中因指令或旅行者1 號的狀態而改變的變數值。航太局希望透過宇宙”羅塞塔石碑”,能夠將讀出的資料與故障前的資料進行比較。這樣就可以找出問題的根源並進行修復。

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