NASA 知道航行者 1 号离线的原因,但需要一段时间才能修复

放大 / 1977 年,喷气推进实验室洁净室中的航行者号太空探测器。

工程师们已经确定了美国宇航局航行者一号探测器近五个月来一直在传输乱码的原因,这为回收人类最遥远的航天器带来了希望。

航行者一号,距离地球约 150 亿英里(240 亿公里), 开始发送不可读的数据 11 月 14 日降落到地面控制人员处。近四个月以来,NASA 一直知道航行者 1 号仍然存在——它继续广播稳定的信号——但无法破译它所说的任何内容。

加利福尼亚州 NASA 喷气推进实验室 (JPL) 的工程师证实了他们的假设,并证实一小部分损坏的内存导致了这个问题。 有故障的内存条位于航行者一号的飞行数据系统 (FDS) 中,该系统是航天器上的三台计算机之一。 FDS 与指挥和控制中央计算机以及另一个监督姿态控制和指向的设备一起运行。

FDS 的职责包括打包 Voyager 1 的科学和工程数据,以便通过飞船的遥测调制单元和无线电发射器转发到地球。 据 NASA 称,大约 3% 的 FDS 内存已损坏,导致计算机无法执行正常操作。

乐观情绪不断增长

美国宇航局双航海者号探测器的项目经理苏珊娜·多德 (Suzanne Dodd) 在二月份告诉 Ars,这是该任务有史以来遇到的最严重的问题之一。 这很能说明问题,因为航行者一号和航行者二号是 NASA 寿命最长的航天器。 航海家一号于 1977 年发射,间隔 16 天,在飞越木星和土星后,航海家一号飞离地球的距离比历史上任何航天器都远。 尽管旅行者 2 号探测器正以不同的方向离开太阳系,但旅行者 2 号仍落后旅行者 1 号约 25 亿英里。

通常,工程师会尝试通过分析航天器发回地球的数据来诊断航天器故障。 在这种情况下他们无法这样做,因为 Voyager 1 一直在传输表现出 1 和 0 重复模式的数据包。 尽管如此,航行者 1 号的地面团队仍认为 FDS 可能是问题的根源。

飞行数据子系统在五年前开发时是计算领域的一项创新。 这是航天器上第一台使用易失性存储器的计算机。 NASA 的大多数任务都是以冗余方式运行的,因此每艘 Voyager 航天器都配有两台 FDS 计算机。 但 Voyager 1 上的备用 FDS 在 1982 年失败了。

由于航行者号的年龄,工程师必须参考纸质文档、备忘录和蓝图来帮助了解航天器的设计细节。 经过数月的集思广益和规划,喷气推进实验室的团队 三月初上传一条命令 提示航天器发回 FDS 内存的读数。

该命令奏效了,Voyager.1 发出的响应信号不同于该航天器自 11 月以来一直发送的代码。 经过几周对新代码的仔细检查,工程师们查明了坏内存的位置。

航海者一号距地球的距离使故障排除工作变得复杂。 无线电信号从地球到达旅行者一号的单程时间约为 22.5 小时,这意味着地面工程师大约需要 45 小时才能了解航天器如何响应他们的命令。

NASA 还必须使用其最大的通信天线来联系航行者 1 号。这些直径 230 英尺(70 米)的天线位于 许多其他 NASA 航天器的高需求,因此 Voyager 团队必须与其他任务竞争,以确保排除故障的时间。 这意味着 Voyager 1 需要一段时间才能恢复正常运行。

NASA 表示:“尽管可能需要数周或数月的时间,但工程师们乐观地认为,他们可以找到一种方法,让 FDS 在没有不可用的内存硬件的情况下正常运行,这将使航海家 1 号能够再次开始返回科学和工程数据。”

2024-04-06 00:28:10
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