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⁺]

Các ý kiến trên Hacker News

• Thông cáo báo chí này không chỉ có nội dung đáng kinh ngạc mà văn phong cũng rất xuất sắc
  Thật ấn tượng khi chỉ trong bảy đoạn, họ truyền tải ngắn gọn và dễ hiểu cách đội ngũ giải quyết vấn đề kỹ thuật

  • Khi đọc tôi cũng nghĩ như vậy. Ngắn gọn nhưng không bỏ sót chi tiết, lại giữ được phong cách viết nhất quán
    Giá mà phần lớn các website khác cũng như thế. SEO và Google đã góp phần lớn làm thế giới tệ hơn
  • Khi thoát khỏi nội dung tối ưu SEO thì sẽ có những bài viết như thế này
    Dường như cũng có yếu tố văn hóa gần với triết lý kiểu quân đội. Làm việc với các cựu kỹ sư quân đội sẽ thấy rõ qua cách họ giao tiếp, và viết báo cáo kỹ thuật hay bản ghi nhớ cũng là một kỹ năng

• Hành trình của Voyager đến tận bây giờ vẫn có điều gì đó rất đẹp
  Tôi mong rằng một ngày nào đó, ngay cả khi nhân loại thực sự trở thành loài liên sao, chúng ta vẫn tiếp tục theo dõi nó. Dữ liệu có thể không còn hữu ích nữa, nhưng thật tuyệt khi tưởng tượng xã hội năm 3000 có một công cụ kiểu “xem Voyager hiện đang ở đâu :)” để so sánh quỹ đạo của nó với vị trí các thuộc địa của loài người

  • Có khi con cháu chúng ta sẽ xây một bảo tàng xung quanh nó mà không hề làm thay đổi vận tốc của nó
  • Dù là khoa học viễn tưởng tương lai xa hay hiện thực, tôi đã tưởng tượng cảnh các phi hành gia thử nghiệm hệ thống đẩy mới, bay về phía Voyager 1 và bắt kịp nó quá dễ dàng
    Khi đến gần, con tàu thăm dò cổ xưa ngoài cửa sổ ngày càng lớn dần…
  • Trong Star Trek có phải Voyager từng được tạo ra sau khi va chạm với một cỗ máy tận thế nào đó không?
  • Có ai biết nguồn điện sẽ trụ được bao lâu không?

• Cách họ vắt kiệt mọi tài nguyên của tàu thăm dò để giữ nó hoạt động năm này qua năm khác là một thành tựu kỳ diệu, đến mức khiến người ta choáng ngợp một cách dễ chịu
  Điều quan trọng là loại bí quyết bảo trì này tuyệt đối không được biến mất. Mong rằng những thiết kế điện tử mà đội này hẳn đã ước gì có trên tàu thăm dò sẽ được đưa vào các thiết kế mới

  • Tôi quên đã thấy tiêu đề này ở đâu, nhưng vẫn buồn cười: “Voyager: làm ơn để tôi chết đi. NASA: không được”
  • Phải tìm xem có tài liệu nào ghi họ đã di chuyển gì và thay thế gì không
    Có lẽ đã có “đủ” không gian. Chắc từng có các chương trình điều khiển những hệ thống đã tắt, nay không còn liên quan đến nhiệm vụ nữa. Dù vậy tôi vẫn muốn biết chính xác họ đã bỏ đi những gì. Quả là một công việc đáng kinh ngạc

• Voyager đã trở thành nguồn cảm hứng cho nhiều thế hệ kỹ sư
  Xin gửi lời chúc tốt đẹp và cảm ơn đến tất cả những người đã làm việc trong dự án. Trong robot phẫu thuật mà tôi thiết kế gần đây, tôi cũng đã cài một easter egg bí mật lấy cảm hứng từ Voyager, rồi gắn một tấm mạ vàng khắc chữ ký của mọi người và tặng mỗi người một cái như món quà Giáng sinh bất ngờ

  • Hay quá. Bạn có thể nói thêm về robot phẫu thuật mà bạn làm không?

• Thật bất ngờ khi những gương mặt trong bức ảnh đó cũng là những gương mặt xuất hiện trong bộ phim tài liệu tuyệt vời https://www.itsquieterfilm.com/
  Voyager có thể sẽ đi được đến năm 2027

  • Nếu may mắn một chút, Voyager có thể trụ thêm 10 năm nữa
    “Sau năm 2025, rất có khả năng việc thu thập dữ liệu khoa học sẽ trở nên khó khăn, nhưng dữ liệu kỹ thuật có thể vẫn được gửi về thêm vài năm nữa. Hai tàu vũ trụ Voyager có thể vẫn nằm trong phạm vi của Deep Space Network đến khoảng năm 2036, tùy thuộc vào lượng điện còn lại để gửi tín hiệu về Trái Đất.”
    https://voyager.jpl.nasa.gov/frequently-asked-questions/
    Và sau 15.000 năm nữa, có lẽ chuyện này sẽ xảy ra: https://www.sbnation.com/a/17776-football
  • Đúng là một bộ phim rất ấm áp. Mỗi khi nghe tin về công việc trong sứ mệnh Voyager, tôi cứ nghĩ chắc phải có một đội lớn hơn và ít điểm lỗi đơn hơn, nhưng hóa ra không phải vậy
  • Có vẻ như ngoài một số khu vực nhất định thì không có cách nào mua hoặc xem được. Có lẽ chỉ dành cho Mỹ, thật đáng tiếc
  • Bộ phim tài liệu mới ra chưa đến 2 năm, nên có lẽ phần lớn vẫn là những người đó. Chỉ là tôi không thấy Jefferson Hall

• “Tín hiệu vô tuyến mất khoảng 22,5 giờ để đi từ Trái Đất đến Voyager 1, cách xa hơn 15 tỷ dặm, tức hơn 24 tỷ km, và mất thêm 22,5 giờ nữa để tín hiệu quay lại Trái Đất”
  Đúng là một vòng phản hồi chậm. Tôi đã thấy khó chịu mỗi khi phải push code lên repository để chạy test trên CI rồi

  • Hôm nay tốc độ Internet của tôi chỉ khoảng 1/100 so với bình thường, cảm giác như đang remote vào một máy trên Sao Hỏa
  • Mỗi lần phát tín hiệu vô tuyến có thể gửi được bao nhiêu dữ liệu nhỉ? Chắc không phải TCP/IP
  • Mong là họ có vài bộ thiết bị cục bộ để lặp lại kiểm thử
  • Hóa ra vẫn có thứ có ping tệ hơn cả IP over Avian Carriers

• Nếu bạn tò mò họ dùng máy tính gì: https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_program#Computers_and_...
  Kiến trúc tùy chỉnh 16/18-bit, word 4k/8k, tổng cộng khoảng 9/18KB. Một số tài liệu khác nói xung nhịp 250kHz và khoảng 8KIPS

• “Tín hiệu vô tuyến mất khoảng 22,5 giờ để đi từ Trái Đất tới Voyager 1, cách xa 15 tỷ dặm, tức hơn 24 tỷ km, và mất thêm 22,5 giờ nữa để tín hiệu quay về Trái Đất”
  Có nghĩa là đã mất 46 năm để đi tới nơi cách xa 22,5 giờ ánh sáng

  • Vì vậy tôi luôn thích những lối đi mô phỏng các hành tinh như thế này: https://en.wikipedia.org/wiki/Sagan_Planet_Walk
    Hầu hết ảnh các hành tinh trong Hệ Mặt Trời hoặc hình ảnh của chính Hệ Mặt Trời đều không đúng tỷ lệ. Đi trên những con đường như vậy giúp ta phần nào cảm nhận được mọi thứ lớn đến mức nào, đặc biệt là khi các hành tinh trên đường cũng được làm đúng tỷ lệ. Ngay cả Hệ Mặt Trời phần lớn cũng là khoảng không trống rỗng, đến mức khoảng cách tới Mặt Trăng cũng cảm thấy như vi mô
    Không giống hẳn với việc đi trên một con đường như vậy, nhưng https://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.... cũng đem lại cảm giác tương tự. Trên Internet thì khó, nhưng nếu kiên nhẫn và đừng cuộn thủ công, chỉ dùng chữ “c” nhỏ ở góc dưới bên phải thì trang sẽ cuộn với tốc độ ánh sáng
    Tham khảo thêm https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_System_model

• Phần cứng 45 năm tuổi mà đến giờ vẫn còn nhận cập nhật phần mềm. Apple, JPL ở gần nhau mà, không ai đạp xe qua xem họ làm thế nào được à?

  • Vấn đề là sự lỗi thời có chủ đích: https://en.wikipedia.org/wiki/Planned_obsolescence
    Apple chắc chắn có thể làm ra các thiết bị dạng mô-đun dùng được lâu và có thể tiếp tục sửa đổi, cập nhật từng phần. Nhưng bán điện thoại mới vài năm một lần rõ ràng có lợi nhuận hơn nhiều so với bán thiết bị mô-đun để người dùng cập nhật theo ý muốn. Nếu linh kiện và chuẩn kết nối được tiêu chuẩn hóa, các thị trường bên thứ ba như pin, màn hình cũng có thể trở nên lành mạnh hơn
    Thiết bị sẽ bền hơn rất nhiều, giá rẻ hơn rất nhiều và tốt cho môi trường đến mức khó tưởng tượng, nhưng Apple sẽ kiếm được ít tiền hơn và số liệu tăng trưởng GDP của chính phủ cũng sẽ thấp hơn. Vì thế, tất nhiên kết luận sẽ là đó là một ý tưởng khủng khiếp
  • Tôi nghĩ nếu bỏ ra 1 tỷ USD thì cũng có thể làm được một thiết bị đơn lẻ dùng được hàng chục năm
  • Tiện thể, cũng mong họ học luôn cách xử lý nguồn điện đang suy giảm
  • Hiện iOS 17 tương thích với iPhone XS, sản phẩm từ năm 2018
    Hỗ trợ 6 năm cho một sản phẩm công nghệ mà phần lớn mọi người thay trong chưa đầy 4 năm là khá dài. Và nếu bắt bẻ thì Apple ở Cupertino, Bắc California, còn JPL ở Los Angeles, nên đi xe đạp là một quãng khá xa
  • JPL ở Altadena, còn Apple ở SF Bay Area

• Đây thực sự là một thành tựu kỹ thuật đáng kinh ngạc, cả vào thời điểm phóng lẫn hiện nay
  Có ai biết mục đích hiện tại là gì không? Tôi tò mò liệu có thứ gì đang thực sự được khai thác chủ động, hay về cơ bản chỉ là “chờ xem có điều gì kỳ diệu xảy ra không”

  • Từ kế và bộ dò hạt tích điện vẫn đang hoạt động
    Vì vậy nó đang đo từ trường thiên hà, tia vũ trụ và khí trong không gian liên sao. Kết quả nhìn chung khớp với dự đoán, nhưng ranh giới chính xác của vùng ảnh hưởng Mặt Trời chỉ được xác nhận sau khi Voyager 1 và 2 lần lượt vượt qua vào năm 2012 và 2018. Ngoài ra, về cơ bản nó đang xác nhận rằng Mặt Trời vẫn còn ở đó và vũ trụ thì rất trống rỗng
    Có lẽ không nhiều người kỳ vọng mật độ khí liên sao sẽ thay đổi trong khoảng thời gian Voyager có thể quan sát, nhưng rồi ta sẽ sớm biết thôi. Nói thêm là tôi đã nói hơi sớm. Các phép đo gần đây của Voyager đã phát hiện biến đổi mật độ: https://www.jpl.nasa.gov/news/as-nasas-voyager-1-surveys-int...