Voyager 1 mất liên lạc với Trái Đất
(cnn.com)- Voyager 1 46 năm tuổi của NASA đang không thể gửi dữ liệu khoa học và kỹ thuật do sự cố máy tính, khiến dòng quan sát dài hạn từ không gian liên sao có nguy cơ bị gián đoạn
- Sự cố xảy ra giữa flight data system và thiết bị liên lạc trong các máy tính trên tàu; từ ngày 14/11, tàu chỉ gửi về một mẫu lặp lại gồm các số 1 và 0 thay vì dữ liệu có ý nghĩa
- Do tàu thăm dò cách Trái Đất khoảng 15 tỷ dặm, một lượt gửi lệnh và nhận phản hồi mất khoảng 45 giờ, nên việc chẩn đoán nguyên nhân và thử khôi phục có thể kéo dài đến vài tuần
- Voyager 1 vẫn có thể nhận và thực thi lệnh, nhưng hiện dữ liệu có thể sử dụng về trạng thái tàu và các giá trị quan sát không về đến Trái Đất
- Voyager 1 và 2 là những tàu vũ trụ duy nhất đang hoạt động trong không gian liên sao bên ngoài nhật quyển, nên việc khôi phục càng chậm thì dữ liệu theo dõi biến đổi hạt và từ trường càng trở nên không đầy đủ
Dữ liệu truyền về bị dừng trong không gian liên sao
- Voyager 1 của NASA đang không thể gửi dữ liệu bình thường về cho nhóm nhiệm vụ trên Trái Đất do sự cố máy tính
- Các kỹ sư đang làm việc để khôi phục từ xa con tàu thăm dò đã cũ, hiện đang khám phá vùng chưa được thăm dò bên ngoài Hệ Mặt Trời
- Voyager 1 là tàu vũ trụ xa nhất, cách Trái Đất khoảng 15 tỷ dặm, tức 24 tỷ km
- Tàu thăm dò song sinh Voyager 2 cũng cách Trái Đất hơn 12 tỷ dặm, tức hơn 20 tỷ km
- Cả hai tàu thăm dò đều đang ở trong không gian liên sao và là những tàu vũ trụ duy nhất từng hoạt động bên ngoài nhật quyển, bong bóng từ trường và hạt của Mặt Trời kéo dài ra ngoài quỹ đạo Sao Diêm Vương
Từ nhiệm vụ 5 năm đến 46 năm vận hành
- Các tàu thăm dò Voyager ban đầu được thiết kế với mục tiêu vận hành 5 năm, nhưng đã trở thành hai tàu vũ trụ hoạt động lâu nhất trong lịch sử
- Sau khi hoàn thành các mục tiêu ban đầu từ nhiều thập kỷ trước là bay ngang qua Jupiter, Saturn, Uranus và Neptune, hai tàu vẫn tiếp tục cung cấp các quan sát về Hệ Mặt Trời và xa hơn nữa
- Cùng với thời gian vận hành vượt xa dự kiến, nhiều vấn đề kỹ thuật cũng đã liên tục phát sinh
Sự cố flight data system
- Voyager 1 có ba máy tính trên tàu, trong đó flight data system thu thập và truyền thông tin từ các thiết bị khoa học cùng dữ liệu kỹ thuật thể hiện trạng thái của tàu thăm dò
- Bộ phận điều khiển nhiệm vụ trên Trái Đất nhận dữ liệu này dưới dạng mã nhị phân gồm các số 1 và 0
- Hiện flight data system có vẻ đã rơi vào trạng thái lặp, và thiết bị liên lạc chỉ gửi lại cùng một mẫu gồm các số 1 và 0
- Nhóm nhiệm vụ lần đầu xác nhận vấn đề này vào ngày 14/11
- Tàu thăm dò vẫn có thể nhận và thực thi các lệnh gửi từ Trái Đất
- Tuy nhiên, do vấn đề ở thiết bị liên lạc, dữ liệu khoa học và dữ liệu kỹ thuật của Voyager 1 không được gửi về Trái Đất
Vì sao quá trình khôi phục buộc phải chậm
- Nhóm Voyager đã gửi lệnh khởi động lại flight data system trong cuối tuần, nhưng dữ liệu có thể sử dụng vẫn chưa quay trở lại
- Theo Calla Cofield của NASA Jet Propulsion Laboratory, các kỹ sư đang thu thập thêm thông tin về nguyên nhân gốc rễ trước khi quyết định bước tiếp theo
- Quá trình này có thể mất vài tuần
- Do khoảng cách, chỉ riêng việc gửi một lệnh và kiểm tra kết quả đã cần rất nhiều thời gian
- Lệnh gửi từ Trái Đất mất 22,5 giờ để đến tàu thăm dò
- Cần chờ 45 giờ mới nhận được phản hồi
- Voyager 1 từng gặp một vấn đề tương tự nhưng không giống hệt liên quan đến flight data system vào năm 1981
- Vấn đề hiện tại dường như không liên quan đến các sự cố khác mà tàu thăm dò đã gặp trong vài năm gần đây
- Nhóm nhiệm vụ chỉ có thể tham khảo các sổ tay gốc được viết từ nhiều thập kỷ trước, và các tài liệu đó không dự liệu những vấn đề hiện nay mà con tàu thăm dò đã già cỗi đang gặp phải
- Trước khi gửi thêm lệnh, họ phải xem xét các kết quả có thể xảy ra để tránh tạo ra tác động ngoài dự kiến đối với hoạt động của tàu thăm dò
Nỗ lực duy trì sự sống cho những tàu vũ trụ cũ
- Nhóm Voyager đã dần tắt thiết bị trên hai tàu thăm dò đã cũ để tiết kiệm điện và kéo dài nhiệm vụ
- Trong quá trình vận hành dài hạn, các vấn đề ngoài dự kiến và những lần mất liên lạc cũng đã xảy ra nhiều lần
- Năm 2020, Voyager 2 từng có giai đoạn không thể liên lạc với Trái Đất trong 7 tháng
- Vào tháng 8, sau khi một lệnh sai khiến ăng-ten của Voyager 2 bị lệch hướng, nhóm nhiệm vụ đã khôi phục liên lạc bằng kỹ thuật “shout” tầm xa
- Nếu việc gửi dữ liệu định kỳ của Voyager 1 được khôi phục, dòng quan sát kéo dài suốt nhiều thập kỷ có thể được duy trì
- Giá trị chính của nhiệm vụ nằm ở thời gian vận hành dài, và các nhà khoa học muốn quan sát hạt và từ trường thay đổi như thế nào khi tàu thăm dò đi xa hơn khỏi nhật quyển
- Nếu Voyager 1 tiếp tục không thể gửi thông tin về, bộ dữ liệu này sẽ trở nên không đầy đủ
- Cofield cho rằng các tàu thăm dò Voyager đang hoạt động lâu hơn nhiều so với nhiệm vụ ban đầu và lâu hơn bất kỳ tàu vũ trụ nào trong lịch sử, nên các sự cố vẫn có thể xảy ra trong lúc đội ngũ kỹ thuật nỗ lực duy trì hoạt động của chúng
1 bình luận
Các ý kiến trên Hacker News
Một trong những giai thoại công nghệ tôi thích là Voyager 1 khi phóng đã mang theo bộ mã hóa Viterbi, nhưng vào thời điểm đó trên Trái Đất không có máy tính nào đủ nhanh để giải mã nó.
Câu chuyện là vài năm sau, khi định luật Moore bắt kịp, họ đã chuyển từ xa sang phương thức Viterbi để truyền dữ liệu hiệu quả hơn.
Nếu ý là không thể giải mã theo thời gian thực, thì ngay từ đầu điều đó có lẽ cũng không cần thiết. Dù sao dữ liệu truyền về hẳn đã được ghi lên băng từ.
Cách giải mã những băng đó được giải thích ở đây: https://destevez.net/2021/09/decoding-voyager-1/
Nó làm tôi nhớ đến các ổ đĩa quang ngày xưa ghi ở tốc độ 48x nhưng đọc ở 8x, nên nếu bật xác minh thì thời gian xác minh còn lâu hơn thời gian ghi đĩa.
Có lẽ là do những thứ như sửa lỗi hoặc lọc nhiễu/suy hao. Tạo các bit bổ sung giúp sửa lỗi là phép tính nhỏ nhặt, nhưng thực sự sửa lỗi trên một phương tiện đã bị hư hại có thể đòi hỏi nhiều phép tính phức tạp.
Khi tỷ lệ lỗi thấp, việc giải mã dễ dàng và chương trình có thể đơn giản suy đoán các bit bị lật. Tỷ lệ lỗi càng cao thì càng khó, và bộ giải mã Viterbi tốn nhiều chi phí tính toán nhưng có thể sửa tỷ lệ lỗi cao hơn các cấu hình khác.
Càng xa Trái Đất, cường độ tín hiệu càng yếu, nên ở giai đoạn sau của nhiệm vụ, sửa lỗi trở nên quan trọng hơn nhiều. Trong quá trình nhiệm vụ, khi tỷ lệ lỗi truyền tăng lên, có thể họ đã chuyển qua lại giữa các mức dư thừa khác nhau. Tuy nhiên không có thời điểm nào mã chập là vô dụng; nó chỉ trở nên hữu ích hơn một chút nhờ bộ giải mã tốt hơn.
Điều tôi không hiểu là vì sao họ không dùng phương thức tốt hơn ngay từ đầu rồi lưu dữ liệu đó lên băng. Có thể khi đó họ chưa tin chắc Voyager sẽ hoạt động đúng, và theo một trong các PDF thì đó là một hệ thống mang tính thử nghiệm. Hoặc khi còn tương đối gần Trái Đất, Voyager chưa tạo đủ dữ liệu để dùng hết toàn bộ băng thông, còn khi đi xa hơn và tín hiệu yếu đi thì mới cần sửa lỗi tốt hơn hoặc máy thu mặt đất tốt hơn.
Biểu đồ tôi thích nhất là biểu đồ cho thấy Voyager 1 đã rời khỏi Hệ Mặt Trời.
Khi đó tôi là giáo viên toán và khoa học ở trường trung học, và tôi đã cho học sinh xem biểu đồ này suốt cả ngày. Thật sự rất vui khi nhìn thấy nét mặt của mọi người thay đổi vào khoảnh khắc họ nhận ra ý nghĩa của nó.
https://phys.org/news/2012-10-voyager-left-solar.html
Nghĩ về những tàu thăm dò và thành tựu như thế này khiến tôi cảm thấy vô cùng kỳ diệu và an tâm; có lẽ nó sẽ giúp giữ vững tâm trí trước khi những việc hằng ngày ập đến.
Một trong những sự thật tôi thích nhất là trên Voyager 1 có mang theo một thứ gọi là Voyager Golden Record
Trên đó có ghi câu này: “Đây là món quà từ một thế giới nhỏ bé và xa xôi, là dấu tích của âm thanh, khoa học, hình ảnh, âm nhạc, suy nghĩ và cảm xúc của chúng tôi. Chúng tôi mong được sống sót qua thời đại của mình để tồn tại đến thời đại của các bạn”
Mỗi lần nghĩ đến điều này tôi đều nổi da gà. Hy vọng lần này họ có thể khắc phục sự cố và thiết lập lại liên lạc
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record
Nhưng nhìn ảnh trên Wikipedia thì không có ảnh khỏa thân, cũng không có Vitruvian Man. Thật kỳ lạ khi một niềm tin mình giữ suốt hàng chục năm bỗng được chỉnh lại. Có lẽ trong đầu tôi đã gộp Pioneer plaque trước đó với Voyager
https://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_plaque
Nghe nói sau khi NASA bị chỉ trích vì ảnh khỏa thân trên Pioneer plaque, tức hình nét vẽ nam nữ khỏa thân, Sagan và các đồng sự đã không được phép đưa ảnh nam nữ khỏa thân vào Golden Record. Thay vào đó chỉ có bóng dáng của một cặp đôi. Tuy nhiên, trong bản ghi có “biểu đồ tiến hóa động vật có xương sống” của Jon Lomberg, trong đó có hình vẽ nam nữ khỏa thân chính xác về mặt giải phẫu, với cơ quan sinh dục ngoài nhìn thấy được. Người vẫy tay cũng thay đổi: trên Pioneer plaque là người đàn ông vẫy tay, còn trong hình “tiến hóa động vật có xương sống” là người phụ nữ vẫy tay
Tôi cũng nghĩ tương tự. Chúng ta vẫn còn non trẻ, phóng uế ngay nơi mình ăn, dùng rất nhiều tài nguyên để giết hại lẫn nhau, cũng chẳng chăm sóc tốt cho chính mình, và sinh sôi như thỏ
Biết đâu ở đâu đó cách vài parsec có một tấm biển ghi: “Chưa nên tiếp cận. Những sinh vật này chưa sẵn sàng cho những khả năng mà việc tiếp xúc có thể mang lại.” Chúng ta còn phải vượt qua bài kiểm tra trong tương lai. Bài kiểm tra đó sẽ nảy sinh như một sản phẩm phụ của tình trạng con người hiện nay
Câu “mong được sống sót qua thời đại của mình” cũng quá chính xác. Thật sự rất thực tế, và trong bản ghi ấy cần phải thực tế đến mức đó
Nếu chúng ta thực sự sống tiếp và thịnh vượng, nếu đạt tới quy mô mà những tồn tại đi trước trên hành trình này có thể hình dung, có lẽ chúng ta sẽ nhìn lại với sự kính sợ trước việc mình đã làm được. Những tồn tại khác cũng có thể nhìn chúng ta với hy vọng và kỳ vọng rằng nếu chúng ta thành công, một ngày nào đó chúng ta sẽ đáng để gặp gỡ
Có lẽ thế giới nhỏ bé, lì lợm ấy cùng những con người của nó sẽ đủ giác ngộ để trụ vững, và dù còn non trẻ, sẽ phần nào sẵn sàng trở thành bạn đồng hành. Chỉ trong vài câu ngắn ngủi ấy thật sự chứa đựng rất nhiều điều
Việc đưa “Johnny B. Goode” của Berry vào từng gây tranh cãi; một số người nói nhạc rock “mang tính thiếu niên”, và Sagan được cho là đã đáp: “Trên hành tinh này có rất nhiều thiếu niên”
Đó là một tác phẩm nghệ thuật đáng kinh ngạc, và nếu là fan Voyager thì rất đáng mua một bộ. Chỉ riêng cuốn sách đã xứng đáng với giá tiền. Càng hiểu về Golden Record, ta càng nhận ra đây là tác phẩm nói về việc những gì chúng ta có ngay tại đây quý giá đến mức nào, hơn là về những gì ngoài kia
https://ozmarecords.com/collections/shop/products/voyager-go...
Khi các tàu Voyager lần đầu được phóng, tôi còn hơi nhỏ để quan tâm, nhưng từ giữa thập niên 80 tôi đã theo dõi các chuyến phiêu lưu của chúng
Tôi nhớ mình hơi thất vọng khi xem chương trình truyền hình đặc biệt “Neptune all night” trong lần bay sát Sao Hải Vương. Suốt đêm chỉ nhận được một bức ảnh, và họ thậm chí chưa có thời gian tô màu nó
Tôi luôn được truyền cảm hứng bởi sự sáng tạo của các kỹ sư đã thiết kế tàu vũ trụ để tồn tại lâu và đi xa vượt xa phạm vi nhiệm vụ ban đầu, cũng như khả năng duy trì hoạt động của hai cỗ máy ấy qua thời gian dài và khoảng cách xa trong một môi trường thù địch như vậy
Nhờ các đội Voyager, cả trước đây lẫn hiện nay, vô số người trẻ đã được truyền cảm hứng theo đuổi sự nghiệp STEM, và dự án này đã cho thấy mặt tò mò và sáng tạo của con người tuyệt vời đến mức nào
https://www.nytimes.com/2017/08/03/magazine/the-loyal-engine...
Đó là niềm vui của thời trước Internet
Mỗi lần đọc về V'ger, tôi lại cảm thấy tự hào và kính trọng với tư cách là một con người
Việc chúng ta đã thiết kế và chế tạo một tàu thăm dò không gian vẫn làm công việc của nó và gửi bưu thiếp về sau 46 năm, trong khi đang rời xa chúng ta giữa một môi trường cực kỳ khắc nghiệt, thật đáng kinh ngạc
Vậy mà trên Trái Đất chúng ta vẫn làm hỏng cả những việc đơn giản
Đôi khi tôi tưởng tượng nếu mình là một phần của đội đã tạo nên những chiến thắng như vậy thì sẽ thế nào; chắc cả đời tôi sẽ ngập tràn tự hào
Bộ phim đó đã khiến tôi kinh ngạc khi còn nhỏ
Tôi luôn thích đoạn dưới đây về Voyager 1, vì nó nhắc rất rõ rằng vũ trụ rộng lớn đến mức nào, và chỉ riêng tới Đám mây Oort thôi cũng xa đến mức nào
“Voyager 1 di chuyển khoảng một triệu dặm mỗi ngày, nhưng sẽ mất khoảng 300 năm để chạm tới rìa trong của Đám mây Oort, và có lẽ thêm 30.000 năm nữa để thoát ra ở phía bên kia”
Hy vọng trong tương lai xa, các tàu vũ trụ sẽ vượt qua Voyager, khi nó vẫn đang tiếp tục tiến vào không gian, và nhìn nó như một di vật của thời kỳ đầu con người du hành vũ trụ
https://www.youtube.com/watch?v=buqtdpuZxvk
https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_Song#Accuracy_of_astron...
Khi vượt qua Voyager I và II trong tương lai, ta cũng có thể cải tạo chúng bằng một dạng pin mới hơn, có lẽ là nguồn điện gần như vĩnh cửu dựa trên phản vật chất
Gần đây, lần đầu tiên từ khi trưởng thành, tôi đã xem bản đạo diễn của Star Trek: The Motion Picture
Tôi nghĩ đây là một trong những ví dụ hay nhất về việc kết nối NASA với khoa học viễn tưởng
https://memory-alpha.fandom.com/wiki/Star_Trek:_The_Motion_P...
Thời điểm cân nhắc một tàu thăm dò thay thế đã qua từ lâu rồi
Mục tiêu không nên là bay ngang qua các hành tinh ngoài, mà là đạt tốc độ cao hơn Voyager để tiếp tục thăm dò vật chất liên sao
Trong các bình luận khác ở đây, công nghệ được nhắc đến cho việc đó gồm động cơ ion và buồm ánh sáng, và phân hạch hạt nhân cũng có thể là một lựa chọn. Xét về độ đơn giản, tôi thích phương án mảnh phân hạch
[1] https://www.nasa.gov/general/aerogel-core-fission-fragment-r...
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Fission-fragment_rocket
Nó sẽ rất tuyệt cho việc thăm dò Vành đai Kuiper hoặc thực hiện một chuyến Grand Tour khác trong đời người
[3] https://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist2.ph...
129 năm nữa sẽ lại có một cơ hội Grand Tour, và ngay từ đầu, chính các lần bay ngang qua hành tinh cùng trợ lực hấp dẫn đi kèm đã mang lại cho Voyager tốc độ đó
Giống như tàu lượn RC có thể bay động lực học để đạt tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ gió, về lý thuyết người ta nói có thể đạt 2% tốc độ ánh sáng
[0] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frspt.2022.1017...
[1] (cảnh báo tai nghe) https://www.youtube.com/watch?v=4eFD_Wj6dhk
https://en.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot
@dang, có thể đổi tiêu đề này không? Nó không đúng sự thật. Tàu vũ trụ vẫn đang liên lạc với Trái Đất
Liên kết này cung cấp thông tin, và có lẽ còn là liên kết tốt hơn: “Engineers Working to Resolve Issue With Voyager 1 Computer” (12 tháng 12 năm 2023)
https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/12/12/engineers-working-...
Tôi thích bộ phim tài liệu gần đây “It's Quieter in the Twilight” (2022) về đội ngũ duy trì hoạt động của những tàu vũ trụ này và phát triển các bản cập nhật phần mềm
https://m.imdb.com/title/tt17658964/