旅行者1號:深空探測器的意外之旅
美國國家航空航天局(NASA)的探測器旅行者1號(Voyager 1)正站在重獲新生的邊緣,這一切源於它意外下載的資料,令人頗感意外。沉默數月後,這艘空間飛船終於展現出一線生機。旅行者1號與它的姊妹飛船旅行者2號自1977年從佛羅里達州肯尼迪航天中心發射探索之旅,如今已成為當前存活時間最長、最積極的非被動太空船。這兩艘航天器是五艘探測器精英隊伍的一部分,將遠離太陽系,並永不回頭。
令人印象深刻的是,旅行者1號在完成飛越木星和土星任務後,並沒有預料到自己會繼續前行。然而,憑藉過度設計和核動力源,這艘探測器在惡劣的深空環境中展翅47年,一路飛往星際區域。這是一項了不起的壯舉,但隨著它的無線電熱發電機逐漸枯竭,即使NASA的工程師在2023年11月克服了計算機故障,它的使命也僅剩數載。
問題並非在於旅行者1號無法與地球通訊,而是它的資訊傳輸伴隨著一連串無法識別的亂碼。在加利福尼亞州帕薩迪納噴氣推進實驗室的任務控制中心,工程師們只得收到這些無用的資料,沒有系統的遠端資料或飛船對命令的響應。故障末尾,問題被追溯至旅行者1號的三臺星載計算機之一——飛行資料子系統(FDS)。雖然將其孤立是第一步,但這艘探測器的軟體製作於20世紀70年代,相關人員早已告別人世,即便資料也因年代久遠而殘破不堪。因此,NASA團隊需重新學習與之相關的大量資訊,需有非常的耐心。
任務控制中心懷疑問題或許源自一系列受損的,便向旅行者1號傳送一連串指令,企圖繞過受損部分。根據NASA表示,2024年3月1日,他們釋出了一條指令。由於探測器距離地球逾150億英里(約240億千米),回覆需耗約兩天時間。到了3月3日,研究小組從FDS的一部分收到了更多的亂碼,但與之前截然不同。這根本不是亂碼,而是NASA深空網路的一位工程師辨認出來並加以解碼。截至3月10日,這些亂碼逐漸轉變為對整個FDS記憶體的資訊轉儲。
FDS的儲存器中包含著其所要執行的和操作指令,以及按指令或探測器狀態變化而調整的數值。它還儲存著科學或工程資料以進行下行傳輸。研究小組將這一讀數與出現問題之前的資料進行對比,尋找和數值的不同之處,以定位問題的根源。這股新訊號源自3月1日向旅行者1號傳送的指令,該指令被NASA團隊稱為“戳”,意在溫和提示FDS嘗試不同的序列,試圖解決問題而避免繞過受損部分。
如今,NASA掌握了旅行者1號應傳送的科學資料清單、FDS操作指令以及記憶體數值的可能變化。NASA希望藉助宇宙中的“羅塞塔石碑”,將讀取的資料與故障前的資料進行對比,從而找出問題的源頭並加以修復。