NASA hồi sinh tàu vũ trụ cổ đại Voyager 1 bằng màn sửa động cơ đẩy kiểu Hail Mary

• Voyager 1 đã khởi động lại thành công động cơ đẩy lăn chính sau 20 năm
• Trong bối cảnh động cơ đẩy phụ ngày càng có nguy cơ hỏng hóc, đội kỹ sư JPL của NASA đã kỳ diệu tìm ra lời giải
• Khi cơ hội gửi lệnh là cực kỳ hạn chế, họ đã chấp nhận rủi ro để giành lại quyền kiểm soát tàu vũ trụ
• Voyager 1 vẫn tiếp tục hoạt động bất chấp giới hạn từ khoảng cách khổng lồ, suy giảm điện năng và lỗi hệ thống
• Dù rồi sẽ có lúc nhiệm vụ kết thúc, Voyager 1 một lần nữa vẫn duy trì sự tồn tại như tàu thăm dò xa nhất do con người tạo ra

---

Câu chuyện NASA khởi động lại động cơ đẩy của Voyager 1 thành công

NASA gần đây đã thành công trong việc kích hoạt lại động cơ đẩy lăn chính trên tàu vũ trụ Voyager 1 gần 50 năm tuổi, vốn đã ở trạng thái hỏng hóc hơn 20 năm.

Công việc này được thực hiện dưới sự chỉ huy kỹ thuật của JPL, và trở thành bước ngoặt quan trọng trong lúc rủi ro tắc đường nhiên liệu của động cơ đẩy phụ đang trở nên nghiêm trọng.

Hành trình dài và bài toán khó chỉ riêng Voyager 1 mới có

• Voyager 1 đã tiếp tục hoạt động hơn 47 năm kể từ khi được phóng năm 1977, vượt xa kế hoạch nhiệm vụ ban đầu
• Hiện tàu đang bay ở khoảng cách hơn 25 tỷ km từ Trái Đất, nên việc trao đổi tín hiệu với mặt đất mất hơn khoảng 23 giờ
• Động cơ đẩy lăn chính ngừng hoạt động từ năm 2004 do mất nguồn cho bộ sưởi bên trong, và từ đó chỉ sử dụng động cơ đẩy phụ
• Các động cơ đẩy phụ cũng ngày càng tăng nguy cơ thất bại vì vấn đề tích tụ cặn nhiên liệu, và đã có cảnh báo rằng chúng có thể hỏng trước mùa thu năm nay
• Nếu điều đó xảy ra, tàu có thể mất khả năng điều khiển tư thế, kéo theo nguy cơ mất luôn liên lạc với mặt đất

Không thử thì chắc chắn hết, thử thì có thể sống

• Do công việc bảo trì ăng-ten DSS-43, các cơ hội có thể gửi lệnh trong năm nay cực kỳ hạn chế, chỉ vào những thời điểm như tháng 8 và tháng 12
• Như một biện pháp cuối cùng, nhóm Voyager đã thử khôi phục động cơ đẩy lăn chính vốn bị coi là đã chết từ sau năm 2004
• Họ xem xét khả năng bộ sưởi của động cơ thực ra không hỏng, mà chỉ là công tắc bị tắt do lỗi mạch
• Nhóm đã khôi phục nguồn cho bộ sưởi và để tàu tự động kích hoạt động cơ đẩy khi nó lệch đủ xa khỏi ngôi sao dẫn đường
• Nếu động cơ đẩy hoạt động khi bộ sưởi còn tắt, có thể xảy ra nguy cơ nổ nhỏ; nhưng bất chấp độ trễ tín hiệu khứ hồi khoảng 23 giờ, kết quả cuối cùng cho thấy bộ sưởi đã hoạt động trở lại và việc sửa chữa đã thành công

Thêm một lần sống sót kỳ diệu nữa

• Đội JPL thậm chí còn nói rằng “chúng tôi đã nghĩ động cơ này chắc chắn chết rồi”, cho thấy lần thử này là kết quả quyết định của sự kết hợp giữa kỹ thuật sáng tạo và trực giác
• Nhiệm vụ Voyager gần đây cũng từng trải qua các vấn đề như dữ liệu bất thường, suy giảm điện năng của thiết bị khoa học và nhiều tình huống tưởng như phải từ bỏ, nhưng đều được phục hồi nhờ phản ứng nhanh của đội phụ trách
• Lần này nữa, họ đã kỳ diệu giải quyết một vấn đề nghiêm trọng liên quan đến động cơ đẩy, giúp Voyager 1 tiếp tục lập kỷ lục phát tín hiệu từ không gian liên sao

Phần kết và ý nghĩa của sứ mệnh Voyager

• Cả hai tàu Voyager rồi sẽ hoàn toàn im lặng vào một thời điểm nào đó vì cạn điện năng và giới hạn hệ thống
• Nhưng nhờ lần sửa chữa này, cửa sổ để nhân loại nhìn ra vũ trụ từ bên ngoài Hệ Mặt Trời được kỳ vọng sẽ còn tồn tại lâu hơn

[GN⁺]

Ý kiến trên Hacker News

• Giới thiệu bộ phim năm 2022 mang tên ‘It's Quieter in the Twilight’, nhắc đến đây là tác phẩm nói về các kỹ sư liên quan, đồng thời cung cấp liên kết xem miễn phí kèm trailer và quảng cáo
  • Giải thích rằng một phần quan trọng của bộ phim hay này là câu chuyện về việc ăng-ten 70 mét tại căn cứ Deep Space Network ở Canberra, Australia phải ngừng hoạt động trong vài tháng; thông cáo báo chí gần đây của JPL cũng nêu lịch ngừng hoạt động tương tự của ăng-ten này (tháng 5/2025 ~ tháng 2/2026). Đây là ăng-ten duy nhất có thể liên lạc với Voyager 2, tàu đã đi xuống phía nam mặt phẳng hoàng đạo sau cú bay sượt qua Neptune; đồng thời chỉ ra rằng các căn cứ DSN ở Tây Ban Nha và California vẫn có thể liên lạc với Voyager 1, tàu đã đi lên phía bắc sau cú bay sượt qua Saturn. Cũng nhắc đến phát biểu của Todd Barber, người xuất hiện trong phim
  • Cảm ơn vì lời gợi ý; đã xem thử vào hôm trước và chia sẻ rằng các cuộc phỏng vấn với những kỹ sư đang tiếp tục sứ mệnh để lại ấn tượng sâu sắc
• Tưởng tượng cảm giác xúc động tột độ khi áp dụng cách sửa lỗi như một cú Hail Mary rồi phải chờ rất lâu mới nghe tin xác nhận thành công; chia sẻ rằng đó là kiểu thành tựu đủ ý nghĩa để theo đuổi cả đời chỉ vì cảm giác ấy
  • Dù không tạo ra tác động lớn trực tiếp, vẫn gợi ý correspondence chess (cờ thư tín), như một trải nghiệm giúp liên tục nhớ lại rằng bản thân trong quá khứ đã từng thiên tài hoặc ngốc nghếch
  • Nhắc rằng giờ đây đã bước vào quãng chờ đợi kéo dài nhiều ngày, khi tín hiệu khứ hồi mất hơn một ngày; đồng thời bày tỏ vừa mong chờ niềm vui thành công vừa cảm thấy bồn chồn suốt 48 giờ
  • Cho rằng việc nó hoạt động thành công là kết quả rất tốt, nhưng ở kịch bản thay thế thì tình huống “một vụ nổ nhỏ có thể xảy ra” mà JPL nhắc tới cũng có phần thú vị; ví nó như số phận kiểu “lửa và băng” và chia sẻ liên kết tới bài thơ liên quan
  • Chia sẻ rằng việc hồi sinh một con tàu vũ trụ cách xa hàng tỷ dặm mà mọi người đều nghĩ đã mất cũng là một trải nghiệm như phép màu
  • Tưởng tượng rằng việc truyền tải những sứ mệnh như Voyager tới trẻ em trong lớp học để lan tỏa kiến thức và cảm hứng cũng là điều phấn khích không gì sánh được; gửi lời cổ vũ tích cực tới cả NASA lẫn các giáo viên
• Trích dẫn rằng động cơ roll dự phòng có nguy cơ hỏng do cặn nhiên liệu tích tụ, và nhấn mạnh rằng những thử thách con tàu này trải qua thật sự là một trải nghiệm rất con người
• Kinh ngạc trước việc vẫn còn có thể liên lạc với một tàu thăm dò được phóng từ năm 1977 và tiếp tục thực hiện nhiệm vụ khoa học; cũng nhắc đến thực tế phải chờ 23 giờ mới xác nhận được kết quả của một lệnh
  • Giải thích rằng trên thực tế có thể mất 46 giờ: 23 giờ để lệnh tới được tàu và thêm 23 giờ để phản hồi của tàu quay lại Trái Đất. Nếu không thể được phân bổ liên tục 46 giờ vì phải cạnh tranh lượt dùng ăng-ten DSN, người ta đôi khi sẽ xác nhận việc tàu đã nhận lệnh thông qua telemetry bị trễ
  • Nói đùa rằng chờ 23 giờ còn nhanh hơn đội đối tác ở nước ngoài cuối cùng mà bản thân từng làm việc cùng
• Nhắc đến việc từng nhận được lời mời thực tập tại Deep Space Network của JPL vào mùa hè này nhưng phải từ bỏ để tốt nghiệp cao học; bày tỏ tiếc nuối vì giá như đã có mặt ở đó vào thời điểm ấy, và hy vọng có thể thử lại dù tình hình ngân sách dạo này không tốt
• Trích dẫn rằng động cơ roll dự phòng có thể hỏng vào khoảng mùa thu năm nay do cặn trong đường nhiên liệu; giải thích rằng trong hệ thống nhiên liệu hypergolic, cặn này (SiO2, nguồn gốc là silica) phát sinh từ sự lão hóa của các bộ phận cao su. Nhắc chi tiết rằng sau 47 năm, các ống dẫn nhiên liệu bên trong động cơ đã bị silicon dioxide làm tắc
  • Nhắc rằng người dùng HN đã tìm ra các tài liệu liên quan; trích dẫn cụ thể về cấu trúc hệ thống nhiên liệu của tàu vũ trụ đời cũ (dùng bóng cao su và vật liệu Teflon, nhiên liệu được heli đẩy ra, và N2H4 đã phân hủy cả những vật liệu của kỷ nguyên vũ trụ), đồng thời cung cấp liên kết tới tài liệu gốc và liên kết tham khảo tới cuộc thảo luận trên HN
• Đánh giá rằng việc cập nhật từ xa thành công cho một công nghệ 50 năm tuổi, không thể tiếp cận vật lý, thông qua liên kết băng thông cực thấp và độ trễ nhiều giờ là điều đáng kinh ngạc; chia sẻ cảm giác hụt hẫng vì đã tìm hiểu Viking Computer Command Subsystem (hệ thống lệnh) nhưng gần như không có tài liệu
  • Chỉ ra rằng đây không phải lúc nào cũng là may mắn; cũng chia sẻ câu chuyện tàu thăm dò Mars Global Surveyor bị mất liên lạc hoàn toàn do một bản cập nhật sai
  • Đùa rằng vì ngoài không gian không có không khí, nên gọi đây là “cập nhật qua khoảng không” sẽ đúng hơn là cập nhật không dây
• Những khoảnh khắc như vậy gợi nhớ lý do vì sao mỗi lần thấy logo NASA là lại nổi da gà; nhấn mạnh rằng đây không chỉ là khoa học mà còn là một thành tựu vĩ đại của con người, và bày tỏ thán phục trước kỳ tích của đội ngũ NASA
  • Diễn tả rằng hàng chục năm tò mò, bền bỉ và sáng tạo của con người đã được dồn vào một tàu thăm dò nhỏ, và nó vẫn đang thì thầm với chúng ta từ rìa Hệ Mặt Trời
  • Nhấn mạnh rằng NASA đã nhiều lần đạt được những thành tựu kỳ lạ với xác suất thành công vốn không cao, và số trường hợp mọi thứ phát nổ vì sai lầm thực ra không nhiều. Nêu ví dụ trái ngược giữa Mars Climate Orbiter bị mất vì lỗi chuyển đổi đơn vị ngớ ngẩn và câu chuyện gần như kỳ diệu của Apollo 13 khi giành lại oxy; cũng dẫn ra những trường hợp quyết định trông có vẻ liều lĩnh lại dẫn đến thành công, như phương pháp hạ cánh của Perseverance Rover
  • Chia sẻ rằng con cái của mình có lẽ sẽ xúc động theo cách tương tự khi nhìn logo SpaceX; giải thích sự thay đổi của các anh hùng không gian theo từng thế hệ (hạ cánh lên Mặt Trăng, tàu con thoi, SpaceX). Khi con nói về việc thiết kế tên lửa hay tàu hỏa tương lai, bản thân cảm thấy vô cùng tự hào và mãn nguyện; khen Elon Musk là hình mẫu mạnh mẽ về tinh thần khám phá và sự kinh ngạc mà ông truyền tải, và dù không đồng ý với mọi điều, vẫn mong ông tiếp tục là anh hùng của con mình. Hài lòng với mối liên hệ kiểu “Bố ơi, con cũng muốn làm như tên lửa của Elon Musk”
  • Nhấn mạnh rằng việc Voyager sắp vượt qua khoảng cách ‘một ngày ánh sáng’ (khoảng 160 triệu km) nghe như phim khoa học viễn tưởng nhưng là thực tế, và đây cũng là một cột mốc khiến người ta nổi da gà nữa
• Thán phục việc NASA đã vượt qua khủng hoảng bằng kỹ thuật đáng kinh ngạc, nhưng cũng cảm nhận rằng gần đây các tin kiểu ‘NASA lại một lần nữa vượt qua hệ thống hỏng hóc bằng màn hack không tưởng’ liên quan tới Voyager 1 và 2 xuất hiện ngày càng thường xuyên, và thành thật thấy đó là dấu hiệu cho thấy thời điểm kết thúc tuổi thọ tự nhiên đang đến gần
  • Cho rằng trong bối cảnh NASA đang đối mặt với cắt giảm ngân sách, có xu hướng nhấn mạnh những câu chuyện kinh ngạc kiểu này thường xuyên hơn
• Nêu Voyager 1 như ví dụ hoàn hảo mà các lập trình viên nên tham khảo khi thiết kế hệ thống cốt lõi hoạt động dài hạn; nhấn mạnh rằng không cần framework hiện đại, chỉ với logic đơn giản mà vẫn có thể duy trì nhiệm vụ từ khoảng cách 15,6 tỷ dặm dù khả năng sửa đổi rất hạn chế