NASA hồi sinh Voyager 1 bằng một màn sửa chữa bộ đẩy vào phút chót
(theregister.com)- NASA JPL đã hồi sinh vào tháng 3/2025 bộ đẩy roll chính trên Voyager 1, vốn được cho là đã chết từ năm 2004, trên tàu thăm dò phóng năm 1977 và đã hoạt động lâu hơn nhiệm vụ ban đầu hơn 40 năm
- Bộ đẩy này dùng để định hướng tàu theo một ngôi sao theo dõi, giúp ăng-ten độ lợi cao luôn hướng về Trái Đất; hiện tàu thăm dò đang cách Trái Đất 15,6 tỷ dặm, tức hơn khoảng 25 tỷ km
- Bộ đẩy roll dự phòng đang sử dụng có thể hỏng sớm nhất vào mùa thu 2025 do tích tụ cặn trong đường nhiên liệu, khiến việc duy trì hướng và cả liên lạc rơi vào tình thế nguy hiểm
- Đĩa 70 m DSS-43 tại Úc, ăng-ten duy nhất đủ mạnh để gửi lệnh từ Trái Đất, đang được nâng cấp đến tháng 2/2026 và chỉ mở ngắn hạn vào tháng 8 và tháng 12/2025
- Nếu bộ đẩy tự động khai hỏa khi bộ sưởi đang tắt, một vụ nổ nhỏ có thể xảy ra, nhưng tín hiệu phản hồi mất hơn 23 giờ để trở về đã xác nhận bộ sưởi được khôi phục và thao tác thành công
Khôi phục bộ đẩy từng bị cho là đã chết hơn 20 năm
- NASA Jet Propulsion Laboratory đã hoàn tất công việc khôi phục bộ đẩy roll chính của Voyager 1 vào tháng 3/2025
- Mục tiêu khôi phục là bộ đẩy roll chính của Voyager 1
- Được dùng để căn chỉnh tàu vũ trụ theo một ngôi sao theo dõi
- Ngôi sao theo dõi này là mốc tham chiếu để giữ ăng-ten độ lợi cao hướng về Trái Đất
- Voyager 1 đang cách Trái Đất 15,6 tỷ dặm, tức hơn khoảng 25 tỷ km, ở vị trí vượt ngoài tầm với của bất kỳ kính thiên văn nào
Áp lực từ bộ đẩy dự phòng và cửa sổ lệnh trên mặt đất
- Bộ đẩy roll chính đã ngừng hoạt động sau khi hai bộ sưởi bên trong mất nguồn vào năm 2004, và các kỹ sư Voyager từ lâu coi nó là hỏng và không thể sửa
- Bộ đẩy roll dự phòng được sử dụng sau đó trở nên rủi ro do cặn tích tụ trong đường nhiên liệu
- Vấn đề này có thể dẫn đến hỏng hóc sớm nhất vào mùa thu 2025
- Nếu không có bộ đẩy roll, Voyager 1 sẽ không thể giữ đúng tư thế và cuối cùng có thể trôi ra ngoài phạm vi liên lạc
- Ăng-ten duy nhất trên Trái Đất đủ mạnh để gửi lệnh tới các tàu thăm dò Voyager là đĩa DSS-43 ở Úc
- Đường kính 230 foot, khoảng 70 m
- Đang ngừng vận hành để nâng cấp đến tháng 2/2026
- Chỉ có các cửa sổ vận hành ngắn vào tháng 8 và tháng 12/2025
- Các đĩa mặt đất khác có thể nhận dữ liệu từ Voyager, nhưng cơ hội truyền lệnh bị giới hạn trong các cửa sổ vận hành đó
Quy trình chấp nhận nguy cơ nổ nhỏ
- Nhóm đã xem xét lại bộ đẩy roll chính từng hỏng năm 2004 và để ngỏ hai khả năng
- Có thể bộ sưởi thực ra chưa chết
- Một nhiễu loạn mạch điện đã làm đổi công tắc nguồn, và nếu đảo lại thì bộ đẩy có thể trực tuyến trở lại
- Quy trình là khôi phục nguồn bộ sưởi của bộ đẩy roll chính, rồi để Voyager 1 lệch đủ xa khỏi ngôi sao theo dõi
- Hệ thống trên tàu sẽ tự động khai hỏa bộ đẩy để chỉnh quỹ đạo khi phát hiện tư thế bị trôi lệch
- Nếu bộ đẩy đang ngủ đông tự động khai hỏa trong khi bộ sưởi vẫn tắt, một vụ nổ nhỏ có thể xảy ra
- Tín hiệu vô tuyến từ Voyager 1 mất hơn 23 giờ để đến Trái Đất, nên nhóm gần như phải chờ cả ngày mới biết kết quả
Tín hiệu thành công và các vấn đề lão hóa tiếp diễn
- Khi tín hiệu phản hồi đến nơi, nhóm Voyager xác nhận tín hiệu cho thấy bộ sưởi của bộ đẩy đã trực tuyến trở lại, và nỗ lực đã thành công
- Todd Barber, người phụ trách lực đẩy của nhiệm vụ Voyager, nói rằng việc đánh giá bộ đẩy đó đã chết là có cơ sở, nhưng một kỹ sư đã nghĩ đến nguyên nhân khả dĩ khác và khả năng sửa chữa
- Voyager 1 gần đây cũng từng gửi dữ liệu vô nghĩa thay vì dữ liệu có thể sử dụng trong nhiều tháng trước khi được khôi phục
- Do suy giảm điện năng và hỏng hóc hệ thống, cả hai tàu thăm dò Voyager đã phải tắt các thiết bị khoa học
- Voyager 1 trước đây cũng từng gặp vấn đề về bộ đẩy
- Dù vậy, tàu thăm dò vẫn tiếp tục vận hành ở rìa không gian liên sao
Vật thể nhân tạo xa nhất vẫn chưa kết thúc
- Voyager 1 và Voyager 2 hiện là những vật thể nhân tạo xa nhất đang tồn tại
- Một ngày nào đó, cả hai tàu vũ trụ cuối cùng sẽ tối dần, và cửa sổ quan sát xa nhất hướng ra không gian bên ngoài Hệ Mặt Trời cũng sẽ khép lại
- Nhờ lần khôi phục này, Voyager 1 hiện có thể tiếp tục vận hành trong thời gian trước mắt
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
It's Quieter in the Twilight là một bộ phim năm 2022 về các kỹ sư liên quan
Trailer: https://www.youtube.com/watch?v=8vJT8AW0wYw , miễn phí có quảng cáo: https://www.youtube.com/watch?v=RIP1p5gAoak
Trùng hợp là thông cáo mới của JPL về các bộ đẩy Voyager 1 cũng giải thích rằng chính ăng-ten đó sẽ lại ngừng hoạt động dài hạn từ tháng 5/2025 đến tháng 2/2026 để nâng cấp thêm. Đây là ăng-ten duy nhất có thể truyền tín hiệu tới Voyager 2, vốn đã bay về phía nam mặt phẳng hoàng đạo sau lần bay ngang Neptune. Các trạm DSN ở Tây Ban Nha và California vẫn có thể truyền tới Voyager 1, vốn đã bay về phía bắc mặt phẳng hoàng đạo sau lần bay ngang Saturn. Todd Barber, người được trích dẫn trong bài của The Register và thông cáo của JPL, cũng xuất hiện trong phim
Không thể tưởng tượng nổi cảm giác mãn nguyện lớn đến mức nào khi gửi bản sửa này đi rồi vài giờ sau nhận được xác nhận thành công
Chắc sẽ còn theo đuổi cảm giác phấn khích đó suốt phần còn lại của sự nghiệp
Bạn sẽ sống trong trạng thái liên tục tự hỏi liệu bản thân trong quá khứ là thiên tài hay kẻ ngốc
Mất hơn một ngày để tín hiệu đi tới đó, rồi thêm chừng ấy thời gian để quay về. Niềm hân hoan khi thành công hẳn rất tuyệt, nhưng việc ngồi thấp thỏm suốt 48 giờ thì tôi không chắc
Kiểu một cái kết giữa lửa và băng. https://www.poetryfoundation.org/poems/44263/fire-and-ice
Hãy tưởng tượng áp lực trước khi gửi commit đó
“Bộ đẩy roll dự phòng hiện đang dùng đã trở nên nguy hiểm do cặn tích tụ trong đường nhiên liệu” nghe như những gì con tàu thăm dò này trải qua thật quá giống trải nghiệm của con người
Nếu bạn từng thắc mắc cặn trong hệ thống nhiên liệu hypergolic đến từ đâu, câu trả lời là SiO2 (silica) từ các bộ phận cao su đã lão hóa
“Sau 47 năm, các ống nhiên liệu bên trong bộ đẩy đã bị silicon dioxide làm tắc. Đây dường như là sản phẩm phụ hình thành khi màng ngăn cao su trong bình nhiên liệu của tàu vũ trụ bị lão hóa.”
┕ https://science.nasa.gov/missions/voyager-program/voyager-1/...
Cũng có một bình luận HN tìm được tài liệu NTRS liên quan. “Nguồn helium bơm phồng một quả bóng cao su có chứa Teflon bên trong bình, đẩy nhiên liệu Hydrazine (N2H4) ra khỏi bình Ti hình cầu. Có vẻ N2H4 mạnh đến mức làm xuống cấp cả những vật liệu thời đại không gian đó.”
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19810001583/downloads/19...
┕ https://news.ycombinator.com/item?id=41525267
Mong chờ ngày V’Ger quay lại vào thế kỷ 23 và kể cho chúng ta nghe câu chuyện du hành của nó
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Star_Trek:_The_Motion_Pictur...
Thật đáng kinh ngạc khi có thể cập nhật không dây cho công nghệ 50 năm tuổi qua liên kết băng thông cực thấp, chấp nhận độ trễ nhiều giờ, không có quyền truy cập vật lý, mà không làm mất liên kết vĩnh viễn hay biến thiết bị thành cục gạch
Tôi đã tìm thử Viking Computer Command Subsystem (CCS) nhưng gần như không có tài liệu công khai
Những khoảnh khắc như thế này khiến tôi nhớ chính xác vì sao mỗi lần nhìn thấy logo NASA là tôi lại nổi da gà
Không chỉ là khoa học đơn thuần, mà là một thành tựu của con người tuyệt vời và truyền cảm hứng. Đội NASA đã làm quá xuất sắc
Nghe hoàn toàn như khoa học viễn tưởng, nhưng là thật
Cứ có một chuyện như Climate Orbiter “nhầm lẫn khi đổi từ hệ mét sang hệ Anh”, thì lại có ba câu chuyện kỳ diệu như phi hành đoàn Apollo 13 làm sao để ghép một bộ phận vuông vào lỗ tròn để có thể thở. Tất nhiên cũng có các trường hợp như Apollo 1, “đưa người và dây điện vào một cái hộp chứa oxy tinh khiết có áp suất”, nhưng cũng có trường hợp Perseverance Rover, “tạo một cần cẩu tự treo bằng tên lửa để nhẹ nhàng thả một rover nặng 1 tấn xuống mặt đất bằng dây”
Tôi lớn lên khi xem các vụ phóng tàu con thoi, cha tôi lớn lên khi xem cuộc đổ bộ lên Mặt Trăng, và giờ con tôi đang chứng kiến ranh giới đó tiếp tục được đẩy xa hơn. Cảnh tháp bắt lấy tên lửa SpaceX thật sự rất ngầu, và bọn trẻ thì kinh ngạc. Khi họ đưa một chiếc xe lên không gian cùng một mannequin bật nhạc, bọn trẻ cũng cực kỳ phấn khích. Ai lại làm chuyện như vậy chứ, nhưng với trẻ con thì đó là nguồn cảm hứng thuần khiết. Tôi nghĩ thế hệ kỹ sư tiếp theo sẽ xem ông ấy là anh hùng. Tôi cho rằng Musk chưa đánh mất sự kinh ngạc kiểu trẻ thơ với không gian. Khối tài sản khổng lồ cũng không lấy mất điều đó. Tôi rất biết ơn vì ông ấy trở thành hình mẫu cho các con tôi. Có những hành động tôi không đồng ý không? Có. Nhưng vì ông ấy đang tạo ảnh hưởng rất tích cực, mở ra cảm giác về khả năng cho bọn trẻ, nên tôi không muốn hạ bệ anh hùng của chúng. Nghe con nói “Bố ơi, con cho bố xem kế hoạch làm tàu hỏa của con được không?” rồi liên hệ sự tò mò và kinh ngạc đó với “như tên lửa của Elon Musk ấy, bố” thật sự rất trọn vẹn
Thật đáng kinh ngạc khi ta vẫn còn liên lạc với thứ được phóng từ năm 1977, nó vẫn làm khoa học và vẫn phản hồi lệnh
Dù phải chờ 23 giờ để biết liệu mọi thứ có ổn không
Mất 23 giờ để lệnh tới tàu vũ trụ, và thêm 23 giờ để phản hồi của tàu về tới Trái Đất. Gọi là may mắn vì dự án Voyager phải cạnh tranh thời gian dùng ăng-ten Deep Space Network với các dự án khác. Nếu không lấy được hai slot cách nhau 46 giờ, họ phải dựa vào dữ liệu đo từ xa bị trễ để xác nhận lệnh đã được nhận và xử lý thành công hay chưa
Tôi đã nhận được đề nghị thực tập tại JPL Deep Space Network vào mùa hè này, nhưng phải từ chối vì cần hoàn tất bằng sau đại học
Giá mà tôi đã ở đó khi chuyện này diễn ra. Hy vọng vận may sẽ lại đến, nhưng dạo này tình hình tài trợ không tốt
Tôi biết chúng ta phải làm gì rồi. Hãy tìm người đã thiết kế hệ thống bộ đẩy đó, công khai mắng họ để xả catharsis, và trách họ vì đã không chuẩn bị cho tương lai…