工程师试图修复 Voyager 1 上的计算机故障

去年11月,航海者一号宇宙飞船开始发送 乱码无线电信号 回到地球。 工程师们现已发现了问题所在,但试图修复距离地球 240 亿公里的飞船上已有 46 年历史的设备并不容易。

航海者 1 号和它的孪生航海者 2 号均于 1977 年发射升空,执行木星和土星的侦察任务。 它们的设计目的是飞越巨大的行星,以获得那些遥远世界及其无数卫星的特写图像。

两艘航天器的表现都超出了预期,发现了许多新卫星——其中一些 被冰覆盖,一与 活火山,另一个与 浓厚的气氛 以及特写细节 土星环

航海家一号和二号宇宙飞船在开始星际之旅之前探索了木星、土星、天王星和海王星。 这些是他们一路上拍摄的一些标志性照片。 (美国宇航局)

与土星相遇后,航海家一号在土星引力的作用下沿着向北的轨道向上抛起,位于大多数行星绕太阳运行的轨道平面之上,离开了我们的太阳系。 NASA 扩展了其使命,并于 2012 年成为第一个进入星际空间的人造物体。

然而,航海者 2 号的目标是天王星和海王星,它们与木星和土星的位置非常罕见,使其成为唯一访问这些遥远世界的航天器。

继完成了外太阳系的伟大之旅之后,航海者二号也于 2018 年被抛向星际空间,其任务延长了,并继续今天的旅程。

虽然它们的主要任务已经结束,但两艘航天器仍然处于良好的健康状态,这主要归功于它们的核动力源或放射性同位素热电发电机(RTG)。 这些容器装有少量钚,可提供热量,无需移动部件即可直接转化为电能。 它们的预期使用寿命约为 50 年,并保证航行者号的仪器正常运行。

现在,当两艘航天器继续穿越恒星之间的空间时,它们都显示出了年龄的迹象。

对于航行者一号来说,问题似乎出在飞行数据子系统 (FDS) 上,该子系统将科学仪器的数据打包并传输到地球。 科学家们不知道有问题的模块是被宇宙射线损坏还是只是磨损了,但他们表示乐观地认为他们可能能够解决这个问题,尽管这需要一些时间。

挑战在于,这些计算机是在 20 世纪 70 年代使用旧代码构建的,按照今天的标准,发送数据的速度非常慢。

此外,这些计算机位于太空深处,旅行者 1 号的无线电信号需要 22.5 小时才能到达地球。 这意味着地面控制人员必须等待 45 个小时才能与航天器进行每次双向通信。

考虑到他们离家非常非常远,如果他们出了问题,就需要地面工程师通过发送无线电信号来修复它,因为不可能到达他们那里执行维修任务。 我们离虚构的曲速引擎和亚空间通信还有很长的路要走,而正是这些让企业号星舰上的生活变得如此轻松 星际迷航 名声。

现在,这对航海者号是有史以来从地球发出的距离最远的物体。 展示太空有多么广阔以及我们的航天器有多慢。 1977年,我参加航行者二号的发布会,当时我头发乌黑,皮肤光滑。 航行者一号和航行者二号的这一次任务占据了我一生的大部分时间。

一位穿着太空主题 T 恤、看上去很年轻的鲍勃·麦克唐纳 (Bob McDonald) 站在另一位年轻人旁边,他的衬衫上有一颗星星,肩上扛着金唱片。
鲍勃·麦克唐纳(右),摄于 1981 年,参加纪念航行者号与土星相遇的活动。 与他同行的还有艺术家乔恩·隆伯格 (Jon Lomborg),他是航行者号探测器携带的金唱片的设计者。 (鲍勃·麦克唐纳提交)

再过几年,两艘航行者号上的 RTG 预计将运行到航天器无法再与地球通信的程度。 它们将继续在银河系的恒星中默默漂流数十亿年。

然而,两艘航行者号上都有一个物品将继续发挥作用,即金唱片,它向未来可能找到这艘飞船的任何人传递来自地球的信息。

它们被发现的机会微乎其微,但它们将成为人类历史上运行时间最长的实验。

航行者记录的特写图像显示正面的一些图表作为时间胶囊。
航行者号飞船携带的 12 英寸镀金铜盘唱片包含精选的声音和图像,以描绘地球上生命和文化的多样性。 (美国宇航局)


2024-04-12 19:57:31
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