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La Voyager 1 può continuare la sua missione. – Sito web Raumfahrer.net

Nel novembre 2023, la NASA ha improvvisamente segnalato problemi con la navicella spaziale Voyager 1 che non inviava più dati leggibili. È questa la fine della missione scientifica? Nel frattempo, dopo diversi mesi di ricerca, un team di specialisti della NASA ha scoperto la causa del problema e lo ha anche risolto.

Autore: Thomas Geoking Fonte: NASA.

Per un po’ sembrava che il volo scientifico attivo della navicella spaziale Voyager 1 fosse finito. La sonda, lanciata il 5 settembre 1977, è, insieme alla sonda gemella, l'oggetto costruito dall'uomo più distante. Ora è nello spazio interstellare. In poco più di 17.000 giorni nello spazio ha percorso finora circa 24,42 miliardi di chilometri. Oggi, un segnale radio proveniente dalla Terra impiega 22,5 ore per raggiungere una sonda spaziale.
La sonda spaziale continua a inviare dati scientifici alla Terra, almeno fino a metà novembre 2023. All'improvviso sembra che la sonda spaziale non invii più dati leggibili, ma piuttosto gli stessi dati inseriti in una sorta di ciclo continuo.

Voyager 1 nello spazio – illustrazione. (Immagine: NASA)
Stato degli strumenti delle sonde Voyager 04/2024 (Fonte: NASA)

Dopo un'analisi dettagliata, la causa è stata inizialmente attribuita al sistema di dati di volo della sonda. Questo è uno dei tre computer a bordo della navicella spaziale. Il sistema FDS non comunicava correttamente con uno dei sottosistemi della sonda, chiamato Telemetry Modulation Unit (TMU). Di conseguenza, nessun dato scientifico o tecnico viene trasmesso alla Terra. L'FDS mira a raccogliere, tra le altre cose, dati da strumenti scientifici e dati tecnici sullo stato e sulle condizioni del veicolo spaziale. Queste informazioni vengono quindi combinate in un unico pacchetto di dati che viene rispedito sulla Terra dalla TMU. Ora la TMU ha iniziato a inviare uno schema ripetuto di 1 e 0 come se fosse “bloccata”. Dopo un riavvio fallito di FDS, spesso era necessario utilizzare documenti vecchi di decenni per analizzare l'errore. Gli specialisti avevano bisogno di tempo per capire come i nuovi comandi avrebbero influenzato il funzionamento della navicella spaziale per evitare problemi involontari.

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Hanno inviato un segnale alla navicella spaziale il 1 marzo 2024, che avrebbe fatto sì che l'FDS inviasse un'immagine di memoria completa. Questo è stato effettivamente ricevuto il 3 marzo e decodificato da un ingegnere della Deep Space Network dell'agenzia, che gestisce le antenne radio che comunicano sia con la Voyager che con altri veicoli spaziali.
Il dump della memoria è stata la chiave per risolvere il problema!
Risulta che il 3% della memoria FDS è corrotto. È possibile che un chip sia stato danneggiato da particelle ad alta energia provenienti dallo spazio o semplicemente da lunghi periodi di funzionamento. Ciò ha comportato la perdita di una parte del codice del programma informatico FDS.

La perdita di questo codice ha reso inutili i dati scientifici e tecnici. Dato che il chip non poteva essere riparato, il team ha deciso di inserire il codice interessato altrove nella memoria FDS. Ma nessun singolo sito è abbastanza grande da contenere l'intera sezione del codice. Pertanto è stata sviluppata una soluzione per dividere il codice interessato in sezioni e memorizzare queste sezioni in posizioni diverse nell'FDS. Affinché questo piano funzioni, queste sezioni di codice devono essere modificate per garantire che continuino a funzionare nel loro insieme. Dovrebbero essere aggiornati anche eventuali riferimenti alla posizione di questo codice in altre parti del repository FDS. Il 18 aprile, il team ha inviato un primo aggiornamento software per la navicella spaziale Voyager. Quando il team di controllo della missione ricevette il feedback dalla navicella spaziale 45 ore dopo, il 20 aprile, seppe che la modifica aveva funzionato. Per la prima volta in cinque mesi hanno potuto verificare lo stato e le condizioni della navicella spaziale. Dopo un ulteriore aggiornamento, la sonda sarà nuovamente in grado di inviare dati scientifici sulla Terra. La missione scientifica può continuare.
La durata del funzionamento della sonda dipende principalmente dalle batterie di radionuclidi e dall'usura degli elementi termoelettrici. La produzione di energia elettrica diminuisce di circa 4 watt all'anno. Spegnendo i singoli strumenti, la durata della sonda è stata ripetutamente prolungata.

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