Voyager 1 của NASA nối lại việc gửi cập nhật kỹ thuật về Trái Đất

• Tàu vũ trụ Voyager 1 của NASA đã bắt đầu nhận lại dữ liệu về tình trạng của Voyager 1 lần đầu tiên sau 5 tháng. Bước tiếp theo là đưa tàu vũ trụ trở lại việc gửi dữ liệu khoa học. Voyager 1 và tàu song sinh Voyager 2 là những tàu vũ trụ duy nhất từng bay trong không gian liên sao (khoảng không giữa các ngôi sao).

• Voyager 1 đã ngừng gửi dữ liệu khoa học và kỹ thuật có thể đọc được về Trái Đất từ ngày 14 tháng 11 năm 2023, nhưng các bộ điều khiển nhiệm vụ vẫn có thể biết rằng tàu vẫn nhận lệnh và hoạt động bình thường. Vào tháng 3, nhóm kỹ sư Voyager tại JPL xác nhận rằng sự cố liên quan đến FDS (Flight Data Subsystem), một trong ba máy tính tích hợp trên tàu. FDS có nhiệm vụ đóng gói dữ liệu khoa học và kỹ thuật trước khi gửi về Trái Đất.

Quá trình khắc phục sự cố bộ nhớ FDS

• Nhóm đã phát hiện một chip đơn lưu trữ một phần bộ nhớ của FDS và một phần mã phần mềm của máy tính FDS không còn hoạt động. Việc mất phần mã đó khiến dữ liệu khoa học và kỹ thuật không thể sử dụng được.

• Vì không thể sửa chip, nhóm quyết định chuyển phần mã bị ảnh hưởng sang nơi khác trong bộ nhớ FDS. Tuy nhiên, không có một vị trí đơn lẻ nào đủ lớn để chứa toàn bộ phần mã bị ảnh hưởng.

• Vì vậy, họ lập kế hoạch chia phần mã bị ảnh hưởng thành nhiều phần và lưu chúng ở các vị trí khác nhau trong FDS. Để kế hoạch này hoạt động, các phần mã phải được điều chỉnh để vẫn tiếp tục hoạt động như một thể thống nhất.

• Các tham chiếu tới vị trí của phần mã đó trong những phần khác của bộ nhớ FDS cũng phải được cập nhật.

• Nhóm bắt đầu bằng việc xử lý mã dùng để đóng gói dữ liệu kỹ thuật của tàu vũ trụ, rồi gửi nó tới vị trí mới trong bộ nhớ FDS vào ngày 18 tháng 4.

• Tín hiệu mất khoảng 22,5 giờ để tới Voyager 1 và thêm 22,5 giờ nữa để quay trở lại Trái Đất.

• Khi nhận được phản hồi từ tàu vũ trụ vào ngày 20 tháng 4, họ xác nhận rằng bản sửa đổi đã hoạt động tốt. Lần đầu tiên sau 5 tháng, họ có thể kiểm tra tình trạng của tàu vũ trụ.

• Trong vài tuần tới, nhóm sẽ tiếp tục di chuyển và điều chỉnh các phần khác bị ảnh hưởng trong phần mềm FDS. Trong đó có phần sẽ giúp tàu bắt đầu trả về dữ liệu khoa học trở lại.

• Voyager 2 vẫn tiếp tục hoạt động bình thường. Được phóng lên cách đây 46 năm, cặp tàu song sinh Voyager là những tàu vũ trụ hoạt động lâu nhất và ở xa nhất trong lịch sử. Trước khi bắt đầu thám hiểm không gian liên sao, cả hai tàu đều đã bay qua Sao Thổ và Sao Mộc, còn Voyager 2 đã bay qua Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.

Ý kiến của GN⁺

• Thật đáng kinh ngạc khi Voyager 1, dù đã 46 năm kể từ ngày phóng, vẫn đang liên lạc với Trái Đất và tiếp tục thực hiện nhiệm vụ. Đây là một ví dụ điển hình cho năng lực công nghệ thám hiểm không gian của NASA và thành công của chương trình Voyager.
• Tuy nhiên, vì đây là một hệ thống được tạo ra bằng công nghệ từ 46 năm trước, việc phát sinh lỗi phần cứng dường như là điều khó tránh khỏi. Có vẻ như những vấn đề như vậy vẫn có khả năng tiếp tục xảy ra trong tương lai. NASA nên chuẩn bị các biện pháp ứng phó cho việc này.
• Voyager 1 đang thám hiểm không gian liên sao bên ngoài Hệ Mặt Trời. Hy vọng rằng dữ liệu Voyager 1 gửi về trong tương lai có thể hé lộ những bí ẩn của vũ trụ mà chúng ta chưa từng biết đến. Đặc biệt, có thể sẽ xuất hiện những phát hiện mới về thành phần của vật chất liên sao hoặc tia vũ trụ (Cosmic Ray).
• Nhờ thành công của chương trình Voyager, NASA đang lên kế hoạch cho các sứ mệnh thám hiểm hướng tới không gian xa hơn. Dự án Interstellar Probe nhằm thám hiểm không gian liên sao ngoài Hệ Mặt Trời đang được triển khai, và kinh nghiệm từ Voyager sẽ rất hữu ích cho dự án này.

[GN⁺]

Ý kiến trên Hacker News

• Voyager đã truyền cảm hứng cho nhiều thế hệ kỹ sư. Khi thiết kế robot phẫu thuật, họ đã lấy cảm hứng từ Voyager, khắc chữ ký của mọi người lên một tấm mạ vàng và tặng nó như quà Giáng sinh.
• Hành trình của Voyager thật đẹp. Trong tương lai, khi nhân loại trở thành một loài liên sao, sẽ thật tuyệt nếu có công cụ theo dõi vị trí của Voyager và so sánh xem loài người đã định cư xa đến đâu.
• Việc tận dụng tối đa tài nguyên của tàu thăm dò để duy trì hoạt động qua từng năm là một thành tựu đáng kinh ngạc. Hy vọng những điều đội ngũ mong muốn trong thiết kế điện tử sẽ được phản ánh trong các thiết kế mới.
• Những gương mặt trong bức ảnh cũng có thể thấy trong phim tài liệu "It's Quieter".
• Có vẻ như Voyager có thể hoạt động đến năm 2027.
• Đây là một kỳ tích kỹ thuật cả ở thời điểm phóng lẫn hiện tại. Tôi tự hỏi hiện nay có mục đích cụ thể nào cho việc tiếp tục vận hành Voyager một cách tích cực không, hay chỉ đơn giản là để "tìm kiếm điều kỳ diệu".
• Một tín hiệu vô tuyến từ Trái Đất mất 22,5 giờ để đến Voyager 1 ở cách hơn 15 tỷ dặm, và thêm 22,5 giờ để quay trở lại Trái Đất. Nghĩ đến điều đó khiến người ta thấy bớt bực bội hơn khi phải push code lên repo chỉ để chạy test trong CI.
• Voyager mang theo hy vọng, khát vọng và những mộng tưởng của các nhà lãng mạn vũ trụ.
• Cũng có những công ty khác thực hiện vá lỗi thời gian thực, như tổng đài điện thoại Ericsson. Họ có thể thay đổi mã đang chạy một cách "trực tiếp" để sửa hoặc cải thiện phần mềm mà không có bất kỳ downtime nào.
• Khiến các dự án migration phải xấu hổ.
• Một chip đơn lưu trữ một phần bộ nhớ FDS đã ngừng hoạt động, khiến dữ liệu khoa học và kỹ thuật không thể sử dụng được. Vì không thể sửa con chip này, họ quyết định đặt đoạn mã bị ảnh hưởng vào vị trí khác trong bộ nhớ FDS. Trên các hệ thống hiện đại, kiểu can thiệp này có lẽ là bất khả thi vì truy cập bộ nhớ trực tiếp bị cấm.
• Phần cứng 45 năm tuổi vẫn đang nhận các bản cập nhật phần mềm. Liệu Apple có thể ghé JPL ở gần đó để học cách làm điều này không?