NASA vô tình làm gián đoạn liên lạc với Voyager 2

 (theregister.com)
1 điểm bởi GN⁺ 2023-08-01 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • Do lệnh sai từ NASA, hướng ăng-ten của Voyager 2 bị lệch, khiến tàu rơi vào trạng thái không thể liên lạc lệnh và dữ liệu với Trái Đất
  • Ăng-ten đã hướng lệch 2 độ khỏi Trái Đất, khiến Deep Space Network không thể gửi lệnh tới tàu hoặc nhận dữ liệu
  • Việc khôi phục phụ thuộc vào lần tự động hiệu chỉnh vị trí tiếp theo; Voyager 2 được lập trình để đặt lại tư thế vài lần mỗi năm và lịch tiếp theo là ngày 15 tháng 10
  • Voyager 2 hiện cách Trái Đất khoảng 19,9 tỷ km và đang tiếp tục rời xa với tốc độ 15 km mỗi giây; sự cố lần này không ảnh hưởng đến Voyager 1
  • Việc duy trì một tàu thăm dò đã hoạt động hàng chục năm được ví như tiếp tục vận hành một chiếc xe cũ, nhưng khoảng cách hơn 20 giờ ánh sáng và tốc độ liên lạc 160bps khiến việc ứng phó trở nên khó khăn

Nguyên nhân mất liên lạc

  • NASA cho biết Voyager 2 hiện đang ở trong trạng thái mất khả năng liên lạc
  • Nguyên nhân là do ăng-ten của tàu bị thiết lập sai, hướng về phía khác thay vì Trái Đất
  • Tính đến thời điểm công bố, ăng-ten của Voyager 2 đã hướng lệch 2 độ khỏi Trái Đất trong hơn một tuần
  • Vì vậy, Voyager 2 không thể nhận lệnh từ các ăng-ten của Deep Space Network, tức DSN, cũng như không thể truyền dữ liệu

Kỳ vọng khôi phục nhờ tự động hiệu chỉnh

  • NASA cho rằng sự cố này sẽ không chấm dứt nhiệm vụ không gian kéo dài gần 46 năm của Voyager 2
  • Voyager 2 được lập trình để tự hiệu chỉnh vị trí của mình vài lần mỗi năm
  • Lần đặt lại vị trí theo lịch tiếp theo là ngày 15 tháng 10
  • NASA dự đoán quỹ đạo của Voyager 2 sẽ không thay đổi

Khoảng cách của Voyager 2 và Voyager 1

  • Voyager 2 hiện cách Trái Đất khoảng 19,9 tỷ km, tức 12,39 tỷ dặm
  • Voyager 2 đang tiếp tục rời xa Trái Đất với tốc độ khoảng 15km mỗi giây
  • Sự cố liên lạc lần này không ảnh hưởng đến Voyager 1
  • Voyager 1 hiện cách Trái Đất gần 23 tỷ km, tức 14,9 tỷ dặm, và vẫn duy trì liên lạc với Trái Đất trong khi di chuyển với tốc độ 17km mỗi giây

Bảo trì tàu thăm dò đã hoạt động hàng chục năm

  • Hệ thống điện của Voyager 2 đã được điều chỉnh vào đầu năm nay để kéo dài tuổi thọ hoạt động
  • Nếu quy trình đó cho kết quả tốt, NASA dự định áp dụng điều chỉnh tương tự cho Voyager 1
  • Voyager 1 cũng từng gặp vấn đề telemetry vào năm 2022
    • Thông tin bị lỗi đã được gửi về Mission Control
    • Nguyên nhân là một máy tính đã không hoạt động trong nhiều năm lại định tuyến dữ liệu sai
    • Các kỹ sư đã khắc phục sự cố bằng một kiểu “telesurgery”, ra lệnh để AACS gửi lại dữ liệu tới đúng máy tính

Những ràng buộc do khoảng cách và tốc độ liên lạc tạo ra

  • Các kỹ sư từ lâu đã ví việc giữ cho các tàu thăm dò Voyager tiếp tục hoạt động như việc tiếp tục vận hành một chiếc xe cũ
  • Công nghệ của Voyager đã rất cũ nhưng vẫn tiếp tục hoạt động, và xu hướng tương tự cũng thấy ở nhiều tàu vũ trụ trong nhiều thập kỷ qua
  • Với một chiếc xe cũ, có thể trực tiếp sửa chữa bằng tay theo thời gian thực, nhưng các tàu Voyager hiện ở cách Trái Đất hơn 20 giờ ánh sáng
  • Tốc độ liên lạc chỉ ở mức chậm 160bps
  • Trong bản cập nhật sau đó, tín hiệu từ Voyager 2 đã được phát hiện, và các chi tiết bổ sung sẽ được đề cập trong một bài viết riêng

Bài viết liên quan

1 bình luận

 
GN⁺ 2023-08-01
Ý kiến trên Hacker News

  • Tóm lại, nó coi như đã bị brick từ xa. Họ đã gửi lệnh xoay nhẹ và lệnh đó thành công, nhưng sau đó ăng-ten không còn hướng về Trái Đất nữa, nên không thể nhận thêm lệnh
    May là để phòng tình huống này, nó được thiết kế để tự động căn chỉnh lại về phía Trái Đất mỗi nửa năm, nên đến ngày 15 tháng 10 sẽ biết liệu có thật sự mất nó hay không. Dù sao thì pin hạt nhân cũng đang gần cuối vòng đời, nên nhiệm vụ cũng không còn xa ngày kết thúc
    Bài viết blog của NASA: https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/07/28/mission-update-voy...

    • Nhớ hồi trước quên mất mình đang truy cập từ xa, gõ eth0 down, rồi mất khá lâu mới hiểu tại sao thiết bị ngừng phản hồi
    • Rốt cuộc nó biết Trái Đất ở đâu bằng cách nào nhỉ? Đâu có thứ như GPS không gian sâu, khoa học thật sự ấn tượng
      Có phải là tìm Mặt Trời rồi tính toán từ đó không?
    • Thật đáng kinh ngạc khi 46 năm trước có ai đó đã nghĩ ra giải pháp cho một vấn đề giả định, rồi phóng nó ra xa 30 tỷ km
    • Nhớ rất nhiều lần trong Kerbal Space Program xoay sai hướng khiến ăng-ten hoặc tấm pin mặt trời chĩa nhầm chỗ rồi mất liên lạc

  • Tôi từng làm nhiều việc từ xa trên firewall, và sau một hai lần tự cắt kết nối của chính mình thì hình thành thói quen mới. Trước khi thay đổi, tôi luôn đặt lịch khởi động lại sau 5 phút để các thay đổi được hoàn tác; nếu mất kết nối thì chỉ cần đợi khởi động lại rồi vào lại

    • Hồi đầu sự nghiệp tôi dùng cách tương tự nhưng lại gây sự cố
      Khi thêm luật iptables vào host, tôi viết script thêm các luật cho phép lưu lượng mạng dự kiến rồi đổi policy mặc định thành DROP. Trước khi chạy, tôi cũng đặt lịch một script khôi phục để xóa các luật mình đã thêm, nhưng lại quên đổi policy mặc định về ALLOW
      Ngay sau khi chạy script thì mọi thứ trông ổn, nhưng 5 phút sau pager bắt đầu réo. May là có thể khởi động lại nguồn từ xa nên tôi không phải lái xe đến data center
    • Ở chỗ tôi từng làm, đặt reload 5 trước các thao tác rủi ro trên router Cisco là thông lệ chuẩn
      Với Juniper thì dùng commit confirmed
    • Trước đây tôi thích dùng sleep 300 && init 6, nhưng về sau vì systemd mà việc gọi khởi động lại bằng init 6 trở nên không ổn định. Ít nhất trên Ubuntu, nếu root đang có một phiên ssh mở thì khởi động lại cục bộ sẽ không được kích hoạt
    • Nếu trong 5 phút đó thay đổi chạy tốt, thì có phải là triển khai lại thay đổi đó “thật sự” mà không khởi động lại không?
    • Giống như khi đổi thiết lập hiển thị trên Windows
      Các thay đổi sẽ được hoàn tác sau 15 giây…

  • Mỗi lần đọc về kỹ thuật không gian, tôi lại ngạc nhiên vì phương án dự phòng cũng có phương án dự phòng. So với thế giới của tôi thì mức độ lập kế hoạch và nghiêm ngặt hoàn toàn khác
    Tôi thường nhận ra rằng mình có thể biên dịch lại và triển khai lại bất cứ lúc nào, và công việc của mình không quyết định sống chết

    • Thành thật mà nói, tôi nghĩ phần lớn kỹ thuật ngoài phần mềm đều như vậy. Trong các ngành kỹ thuật truyền thống, ngay từ ngày đầu sinh viên đã được nhồi nhắc về trách nhiệm và đạo đức trong quá trình dẫn đến việc được cấp phép hành nghề
      Tất nhiên ngân sách hay mức độ quan trọng của lĩnh vực ứng dụng không phải lúc nào cũng cho phép mức dư địa như thế, nhưng ít nhất có một định hướng như vậy. Lối tư duy này cũng đến từ hàng chục năm kinh nghiệm
      Không hiểu sao thế giới kỹ thuật phần mềm phần lớn đã vứt bỏ sự tôn trọng và uy tín dành cho những điều này
    • Tôi thấy thú vị khi nghe người ta gọi mình là “bác sĩ máy tính”. Tôi cũng từng làm những migration căng thẳng cần rất nhiều kế hoạch và nếu thất bại có thể tốn rất nhiều tiền, nhưng thật khó tưởng tượng áp lực khi mạng sống của ai đó nằm ở đầu ngón tay mình

  • Mỗi khi thấy các thiết bị kiểu này được chế tạo để bền bỉ, tôi lại thấy được truyền cảm hứng
    “Trước đây, các kỹ sư từng ví việc giữ cho tàu thăm dò tiếp tục hoạt động với việc giữ cho một chiếc ô tô cũ vẫn chạy được. Công nghệ đã lỗi thời nặng nề nhưng vẫn tiếp tục vận hành. Đây là xu hướng thường thấy ở các tàu vũ trụ trong vài thập kỷ qua.”
    Một ngày nào đó, có lẽ nhân loại sẽ quên mất chính cách bảo trì những thứ như thế này

    • Nên đọc “The Machine Stops” của E. M. Forster. “Pump Six” trong “Pump Six and Other Stories” cũng đào rất sâu vào thực tế quên mất cách bảo trì như vậy
    • Có lẽ không đến mức đó. Các hệ thống này đơn giản và được ghi chép cực kỳ tốt. Cũng có nhiều người từng vận hành chúng, nên có lẽ sẽ ổn
      Chuyện đó có lẽ chỉ xảy ra với kiểu CubeSat của trường đại học thôi
    • Loạt Foundation cũng đề cập chủ đề này, nhưng hơi khó để khuyên đọc cả bộ sách. Khi TV show ra mắt tôi đã đọc lại, và cách mô tả phụ nữ trong sách khá khó chịu, mà sách cũng không hay như tôi nhớ
      Bản TV thì khác hoàn toàn so với sách, nhưng cá nhân tôi nghĩ là theo hướng tốt. Bình thường tôi khá khó chịu với những bản chuyển thể như vậy, nhưng sau khi đọc lại cuốn đầu tiên, tôi lại thấy TV show tốt hơn

  • Có lẽ nó sẽ tự căn chỉnh lại. Dù sao nguồn điện cũng đã được dự đoán sẽ hết vào khoảng năm 2025
    Tất nhiên nếu người Klingon phát hiện ra ngay bây giờ thì thật tiếc là không đo đạc được, nhưng camera đã tắt từ hàng chục năm trước rồi

  • Dave của EEVBlog gần đây đã ghé thăm cơ sở liên lạc với Voyager 2
    https://www.youtube.com/watch?v=586Zn1ct-QA
    https://www.youtube.com/watch?v=vUvzgZt1Vug
    Cũng có phần 3 ghi lại chuyến tham quan khu phức hợp

    • May mắn là có cơ hội ghé thăm Goldstone tại Fort Irwin trên sa mạc California. Đây không phải nơi thường xuyên mở cửa cho công chúng
      Đã được xem gần như hầu hết mọi thứ, gồm cả kính thiên văn 70m; với dân mê công nghệ vũ trụ thì đó là một ngày tuyệt vời đầy nắng, với tour tham quan và các bài thuyết trình
      Điều thú vị là ăng-ten 70m vừa phát 450kW vào không gian, vừa phải thu và giải mã tín hiệu từ tàu vũ trụ ở mức “một phần tỷ của một phần tỷ của 1 watt”
      Một trong những lý do nó nằm trong căn cứ quân sự là để kiểm soát vùng trời, tránh việc vô tình nướng chín máy bay bay ngang phía trên ăng-ten khi đang phát. Thành thật mà nói, việc họ làm được điều đó thật đáng kinh ngạc
    • Đây là video năm 2017 được đăng lại. Ghi chú cho những ai, như tôi, tưởng trí nhớ mình có vấn đề

  • Có đoạn nói “ăng-ten của tàu vũ trụ lệch khỏi Trái Đất 2 độ, khiến không thể nhận lệnh hoặc truyền dữ liệu, và NASA xem tình huống này là tạm thời”, nên tôi thắc mắc vì sao lại tạm thời
    Tôi tưởng có lẽ tàu thăm dò có chức năng tái ngắm mục tiêu, và trong bài gốc có câu trả lời
    “Voyager 2 được lập trình để tự đặt lại hướng nhiều lần mỗi năm nhằm giữ ăng-ten hướng về Trái Đất. Lần đặt lại tiếp theo là ngày 15/10, khi đó có vẻ liên lạc sẽ được nối lại. Nhóm nhiệm vụ dự kiến Voyager 2 vẫn duy trì quỹ đạo đã định trong thời gian im lặng.”

    • Tôi thắc mắc vì sao chu kỳ chỉnh lại hướng lại thưa như vậy. Có phải đó là quy trình mất thời gian, hoặc gây tải cho phần cứng nên họ không muốn làm hằng ngày hay hằng tháng không?

  • Bài viết nói “được lập trình để hiệu chỉnh lại vị trí vài lần mỗi năm, và lần đặt lại theo lịch tiếp theo là ngày 15/10”
    Tôi tò mò việc hiệu chỉnh lại này thực sự hoạt động như thế nào. Nếu có tài liệu giải thích thì rất cảm ơn

    • Có một video hay liên quan. Trên đĩa có cảm biến Mặt Trời, nó tìm vật thể sáng nhất rồi căn chỉnh để hướng về phía đó
      https://www.youtube.com/watch?v=NbsHgE89qO4&t=340s
    • Có thể bắt đầu bằng cuốn sách về Voyager tại https://descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/summary.html
    • Tôi không phải nhà khoa học tên lửa, nhưng từng chỉnh ăng-ten TV. Tôi hình dung có lẽ nó được lập trình đơn giản là xoay từng vài độ, rồi quay lại hướng mà tín hiệu từ Trái Đất mạnh nhất

  • Ở khoảng cách 32 tỷ km, nếu lệch mục tiêu 2 độ thì chùm liên lạc sẽ trượt khỏi Trái Đất khoảng 1,1 tỷ km
    Tức khoảng 7,4 AU. Nếu hiện tại Sao Mộc và Sao Thổ nằm thẳng hàng với Trái Đất, thì đó xấp xỉ là khoảng cách từ Trái Đất đến điểm giữa hai hành tinh khí khổng lồ này. Vì vậy chắc cũng sẽ không có chuyện phóng tên lửa để đuổi theo bắt chùm tia nhằm khôi phục liên lạc

  • Hy vọng việc hiệu chỉnh lại sẽ diễn ra suôn sẻ. Mất liên lạc sau ngần ấy năm sẽ là một cách kết thúc đáng buồn

    • Đúng vậy, nhưng ngay từ đầu nguồn điện trên tàu cũng chỉ đủ để cầm cự đến năm 2025, nên thực ra nó đã ở giai đoạn cuối vòng đời rồi