NASA khôi phục toàn bộ liên lạc với Voyager 2
(jpl.nasa.gov)- NASA đã khôi phục toàn bộ liên lạc với Voyager 2 vào ngày 4/8/2023 sau khi bị gián đoạn do lỗi hướng ăng-ten, đồng thời cũng bắt đầu nhận lại dữ liệu khoa học và telemetry
- Sự cố liên lạc xảy ra khi một lệnh được lên kế hoạch gửi ngày 21/7 khiến ăng-ten lệch khỏi Trái Đất 2 độ, làm chặn cả việc nhận lệnh lẫn truyền dữ liệu
- Deep Space Network trước tiên đã bắt được tín hiệu sóng mang bằng nhiều ăng-ten để xác nhận tàu vẫn hoạt động và đang ở đúng quỹ đạo, nhưng tín hiệu quá yếu nên chưa thể khôi phục dữ liệu
- Cơ sở DSN tại Canberra đã gửi một lệnh “shout” liên sao tới Voyager 2, lúc đó ở cách hơn 12,3 tỷ dặm, tức hơn 19,9 tỷ km, và riêng thời gian ánh sáng truyền một chiều đã mất 18,5 giờ
- Cần 37 giờ để xác nhận lệnh có thành công hay không, và từ 12:29 sáng EDT ngày 4/8, dữ liệu đã quay trở lại, xác nhận tàu đang hoạt động bình thường và duy trì quỹ đạo dự kiến
Liên lạc bị gián đoạn do lỗi hướng ăng-ten
- Vào ngày 21/7/2023, một loạt lệnh được lên kế hoạch mà NASA gửi tới Voyager 2 đã vô tình khiến ăng-ten lệch khỏi Trái Đất 2 độ
- Sự thay đổi này khiến Voyager 2 không thể liên lạc với các ăng-ten mặt đất của NASA Deep Space Network, tức DSN
- Dữ liệu do tàu gửi không đến được DSN
- Các lệnh từ đội điều khiển mặt đất cũng không thể truyền tới tàu
- Khi đó, Voyager 2 ở cách Trái Đất 12,3 tỷ dặm, tức hơn 19,9 tỷ km
Trước tiên xác nhận tàu vẫn hoạt động nhờ tín hiệu sóng mang yếu
- Ngày 1/8/2023, DSN đã dùng nhiều ăng-ten để phát hiện tín hiệu sóng mang của Voyager 2
- Tín hiệu sóng mang là tín hiệu được tàu sử dụng khi gửi dữ liệu về Trái Đất
- Dù tín hiệu quá yếu để trích xuất dữ liệu, nhóm vẫn xác nhận được rằng Voyager 2 đang tiếp tục hoạt động và duy trì quỹ đạo dự kiến
- Ban đầu, nhóm nhiệm vụ dự đoán Voyager 2 sẽ tự hướng ăng-ten về Trái Đất vào giữa tháng 10, nhưng đã quyết định gửi lệnh để xoay lại hướng trước thời điểm đó
- Dùng các ăng-ten DSN để gửi lệnh xoay ăng-ten tới Voyager 2 theo kiểu “shout”
- Nếu nỗ lực trung gian này thất bại, kế hoạch là chờ lần tự động hiệu chỉnh hướng của tàu vào tháng 10
Lệnh “shout” của DSN Canberra và việc khôi phục liên lạc
- Ngày 4/8/2023, NASA đã tái lập toàn bộ liên lạc với Voyager 2
- Cơ sở DSN tại Canberra, Australia đã gửi một lệnh tương đương “shout” liên sao tới Voyager 2, khi đó ở cách Trái Đất hơn 12,3 tỷ dặm, tức hơn 19,9 tỷ km
- Lệnh này chỉ thị Voyager 2 chỉnh lại hướng và quay ăng-ten về phía Trái Đất
- Thời gian ánh sáng truyền một chiều để lệnh đến được Voyager 2 là 18,5 giờ, và đội điều khiển nhiệm vụ phải mất 37 giờ mới biết lệnh có thành công hay không
- Vào 12:29 sáng EDT ngày 4/8, Voyager 2 bắt đầu gửi lại dữ liệu khoa học và dữ liệu telemetry
- Tàu đang hoạt động bình thường
- Vẫn đang tiếp tục duy trì quỹ đạo dự kiến
Tự động hiệu chỉnh hướng là phương án khôi phục dự phòng
- Voyager 2 được lập trình để thực hiện hiệu chỉnh hướng nhiều lần mỗi năm nhằm giữ cho ăng-ten hướng về Trái Đất
- Lần hiệu chỉnh tiếp theo được lên lịch vào ngày 15/10, và quy trình này được kỳ vọng sẽ dẫn đến việc nối lại liên lạc
- Nhóm nhiệm vụ cho rằng ngay cả trong thời gian mất liên lạc, Voyager 2 vẫn sẽ giữ được quỹ đạo theo kế hoạch
Nhiệm vụ Voyager và thông tin liên quan
- Voyager 1 hiện ở cách Trái Đất gần 15 tỷ dặm, tức 24 tỷ km, và vẫn tiếp tục hoạt động bình thường
- Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực NASA chế tạo và vận hành các tàu vũ trụ Voyager
- Nhiệm vụ Voyager là một phần của NASA Heliophysics System Observatory, được Heliophysics Division thuộc Science Mission Directorate tại Washington bảo trợ
- Có thể xem thêm thông tin về tàu vũ trụ Voyager tại NASA Voyager
1 bình luận
Các bình luận trên Hacker News
Với những tin tức liên quan đến Voyager, có cảm giác như đây chính là khoảnh khắc rất hợp với thuật ngữ kỹ thuật “phù”
Tôi sinh vào đầu thập niên 70, và các tàu Voyager đã bay suốt phần lớn cuộc đời tôi. Mỗi khi thấy Voyager trong một bài viết, tôi luôn bấm vào xem; nó giống như một cột mốc tham chiếu vậy
Một ngày nào đó, giống như tôi, nó rồi cũng sẽ dừng lại, nhưng cho đến lúc đó, tôi mong nó cứ tiếp tục tiến về phía trước, ngày càng xa hơn. Xin bày tỏ sự kính trọng với những con người ở NASA và JPL, những người đã tạo ra thứ kỳ diệu này bằng công nghệ thập niên 70 và đến nay vẫn còn khiến chúng ta kinh ngạc
Ngay cả trong trường hợp xấu nhất, tàu vũ trụ cũng chỉ để ăng-ten lệch hướng cho đến tháng 10, rồi khi đó liên lạc sẽ được khôi phục. Trong chương trình Voyager, những lần gián đoạn liên lạc tương tự chắc chắn không phải là lần cuối; tôi nhớ trước đây khi phải tắt trong vài tháng để bảo trì ăng-ten rồi liên lạc lại, tàu vũ trụ vẫn hoàn toàn ổn
Cần rà soát quy trình MOPS để chuyện như vậy không lặp lại. Thông thường, thông lệ chuẩn là chạy lệnh trước trên trình mô phỏng hoặc thiết bị sao chép có điều kiện vận hành tương tự tàu vũ trụ, để xác nhận rằng nó không gây ra hành vi phá hoại. Dù vậy, ngay từ lúc nhìn thấy tiêu đề đầu tiên, phản ứng của tôi chỉ ở mức “haha”, và tôi không nghĩ tàu vũ trụ sẽ gặp vấn đề dài hạn nào
Việc chúng vẫn hiện diện ngoài kia, như thể tuyên bố “chúng ta đã từng ở đây”, kỳ lạ thay lại khiến tôi thấy nhẹ lòng hơn về sự hữu hạn của bản thân
Họ cũng đã có kế hoạch phòng trường hợp “tiếng gọi” này không hiệu quả, nên ít nhất đã có hai phương án, và phương án đầu tiên đã phát huy tác dụng. Thật đáng kinh ngạc khi sau nửa thế kỷ và cách Trái Đất 20 tỷ km, nó vẫn còn hoạt động
Kỹ thuật của Voyager 2 thật sự rất hay. Tôi tự hỏi có cuốn sách hay phim tài liệu nào đào sâu vào các yếu tố kỹ thuật đằng sau Voyager không
EEVblog 1547 (Part 1) - Contacting the Voyager 2 Space Probe: https://www.youtube.com/watch?v=586Zn1ct-QA
EEVblog 1547 (Part 2) - PINGing the Voyager 2 Space Probe!: https://www.youtube.com/watch?v=vUvzgZt1Vug
EEVblog 1547 (Part 3) - Tour of the NASA Canberra Deep Space Communications Complex: https://www.youtube.com/watch?v=vfZz4EnhJBE
https://descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/Descanso4--Voyager_n...
Vì nó là một phần của loạt ấn phẩm lớn hơn, phần này cũng có thể thú vị
https://descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/summary.html
Trong đó có chương “Voyager - The Flying Computer Center” [2]. Chương này điểm qua máy tính và phần mềm ở mức khái quát, giải thích rằng có 3 loại bộ xử lý khác nhau, mỗi loại đều được dự phòng kép, và chúng là các máy 18-bit và 16-bit. Mức này tương đương các minicomputer đầu thập niên 1970
Trên mạng cũng có một bài thuyết trình hay về máy tính của Voyager [3]. Theo tôi biết, ngoài hai nguồn này, gần như không có nhiều tài liệu công khai về bản thân phần cứng máy tính, chẳng hạn chi tiết kiến trúc, tập lệnh, mạch điện tử hay danh sách phần mềm. Nếu phải đoán, các máy 18-bit có lẽ khá giống, nhưng không hoàn toàn giống, dòng OBP/AOP/NSSC [4]
Thêm một mẩu kiến thức lặt vặt về Voyager: máy tính đã được lập trình lại trong khi đang bay để thêm các tính năng chưa có lúc phóng. Ví dụ, một thuật toán nén ảnh mới đã được bổ sung để gửi về Trái Đất nhiều ảnh hơn so với dự kiến ban đầu
[1] https://history.nasa.gov/computers/contents.html
[2] https://history.nasa.gov/computers/Ch6-2.html
[3] https://www.youtube.com/watch?v=H62hZJVqs2o
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/NSSC-1
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/The_Farthest
https://www.amazon.com/NASA-Voyager-Owners-Workshop-Manual/d...
Tôi nghĩ rằng trong một tương lai rất xa, khi nhân loại có thể du hành liên sao, có thể chúng ta sẽ tìm thấy và thu hồi Voyager 1 hoặc 2 khi chúng vẫn còn đang bay, rồi học xem vào thời đó chúng ta là những con người như thế nào và kể lại cho con cháu
Theo NASA, “sẽ mất ít nhất 40.000 năm trước khi một trong hai tàu vũ trụ tiếp cận một ngôi sao khác”
Thật đáng kinh ngạc là các dự án này bắt đầu từ năm 1972, hơn 50 năm trước, khi băng 8-track còn chiếm ưu thế hơn cassette trong vai trò phương tiện nghe nhạc
Tàu vũ trụ ghi dữ liệu bay và dữ liệu cảm biến lên băng, rồi định kỳ truyền về Trái Đất. Tính đến năm 2022, có vẻ ổ băng vẫn còn hoạt động [1]
[1] https://space.stackexchange.com/a/15291
Việc có được cấp vốn hay không, và liệu có đủ thời gian để đưa tàu vào đúng quỹ đạo kịp lúc hay không, đều rất sát nút
Tôi lo rằng vì độ phức tạp, phần mềm sẽ khó hơn nhiều để tạo ra thứ có thể chạy hơn 50 năm. Những vấn đề như lỗi tràn số ẩn trong thời gian dài hay rò rỉ bộ nhớ chậm có lẽ sẽ là rào cản lớn
Tôi tò mò không biết có lời giải thích chi tiết hơn về việc “hét gọi” này chính xác gồm những gì và được thực hiện ra sao không
https://www.abc.net.au/news/2023-08-05/nasa-restores-contact...
Nếu theo dõi trang web Tidbinbilla của CSIRO, có thể sau này sẽ có thông tin tổng hợp. Mọi liên lạc với Voyager đều đi qua Tidbinbilla, nên có thể nói đó là nguồn trực tiếp nhất
https://www.csiro.au/en/news/All/Articles/2023/August/Voyage...
Tôi tự hỏi có ai biết góc hữu dụng của máy phát Voyager là khoảng bao nhiêu không
Tâm tín hiệu đã lệch khỏi Trái Đất khoảng 69 triệu km, tức khoảng 20% đường kính quỹ đạo Trái Đất
Khác biệt có lẽ nằm ở góc thu nhận hữu dụng, và có vẻ họ đã tăng công suất để nhận được phản hồi
Tôi tò mò điều gì ngăn một người nào đó trên Trái Đất bắt đầu liên lạc với một trong các tàu Voyager và thay đổi tham số
Giờ chúng ta còn có thể làm ra những thứ như vậy không? Điện thoại của tôi mà trụ được hơn 1 năm đã là may rồi
Ngay cả nếu phần cứng ngày nay trụ được 50 năm, tôi có cảm giác đến lúc đó kiến thức về cách nói chuyện với nó đã biến mất từ lâu. Một phần mã hoặc firmware có thể là độc quyền, và nếu nhà thầu phá sản thì coi như hết
Chắc chắn chúng ta có năng lực chế tạo tàu vũ trụ theo tiêu chuẩn chất lượng của Voyager. Nếu bạn sẵn sàng chi 800 triệu USD cho một chiếc điện thoại Galaxy đời 2023, Samsung có lẽ cũng rất vui lòng hỗ trợ
Nếu điện thoại của bạn hỏng sau 1 năm thì rõ ràng vấn đề nằm ở người dùng hơn là ở chiếc điện thoại. Điện thoại của đa số mọi người dùng được lâu hơn. Việc họ phàn nàn rằng sau vài năm không còn được cập nhật cũng là một bằng chứng phần nào
Hầu hết phần cứng ngày nay không được kỳ vọng phải bền lâu như vậy, và ngay cả nếu có bền thì trong nhiều trường hợp cũng chẳng có nhiều ý nghĩa. Trừ khi suốt 50 năm không có tiến bộ nào, chẳng ai muốn dùng thiết bị y tế 50 năm tuổi. Máy tính 25 năm tuổi cũng không có nhiều giá trị với người tiêu dùng phổ thông. Cũng nên tự hỏi liệu bạn có thật sự muốn dùng một chiếc máy đánh chữ kỹ thuật số kết hợp giữa trình soạn thảo văn bản đơn giản trên màn hình nhỏ và máy đánh chữ hay không
Những thứ phục vụ mục tiêu khoa học dài hạn được chế tạo theo tiêu chuẩn khác, ràng buộc khác và với các loại bộ phận chuyển động khác so với đồ dùng trong nhà. Đặc biệt càng đúng khi xét đến môi trường khắc nghiệt. Những thứ như vậy thường do chính phủ, trường đại học và tổ chức có tuổi thọ dài hơn doanh nghiệp tạo ra; và kể cả không phải vậy, vẫn có thể ban hành luật để nơi khác có thể sử dụng thiết bị nghiên cứu khoa học khi công ty đóng cửa
Hơn nữa, chắc hẳn mọi người đều từng nghĩ Voyager sẽ chết từ lâu rồi. Tôi xem nó gần như một tai nạn may mắn, giống như chiếc tủ lạnh nào đó tình cờ vẫn chạy sau 50 năm
Nhưng nếu cho mục đích đó, đặt một máy chủ DRM không gian sâu ở đâu đó gần Sao Mộc thì sao? Kiểu như không thể vận hành máy khai thác tiểu hành tinh nếu không có gói đăng ký đúng để kích hoạt một số tính năng ;-)
Câu “ngày xưa người ta không còn làm như thế nữa” lặp đi lặp lại mỗi khi có bài viết công nghệ cũ được đăng, đến mức giờ khá chán
Chúng ta có thể và thực tế vẫn tạo ra công nghệ được thiết kế để bền lâu đến mức này. Chỉ là đa số chúng ta không làm những việc có yêu cầu hay ưu tiên như vậy
Không có lý do gì để làm CRUD API, pipeline dữ liệu hay điện thoại bền hơn 50 năm; làm vậy thậm chí còn có khả năng gây hại cho mục tiêu thực tế của các dự án đó
Có lẽ cứ xem New Horizons trụ được bao lâu. Tuy nhiên các Voyager đã xuất phát sớm hơn rất nhiều nên khó mà bắt kịp, và máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ rồi cuối cùng cũng sẽ cạn kiệt