NASA-Ingenieure arbeiten hart daran, Voyager 1 zu reparieren


Voyager 1 lebt immer noch dort draußen und rast in den Kosmos, der mehr als 24 Milliarden Kilometer entfernt ist. Ein Computerproblem hat das treue Unterstützungsteam der Mission in Südkalifornien jedoch davon abgehalten, viel mehr über den Status eines der langlebigsten Raumschiffe der NASA zu erfahren.

Der Computerfehler trat am 14. November auf und beeinträchtigte die Fähigkeit der Voyager 1, Telemetriedaten zurückzusenden, beispielsweise Messungen der wissenschaftlichen Instrumente des Raumfahrzeugs oder grundlegende technische Informationen über die Funktionsweise der Sonde. Daher hat das Team keinen Einblick in die Schlüsselparameter des Antriebs, der Leistung oder der Steuerungssysteme des Fahrzeugs.

„Es wäre das größte Wunder, wenn wir es zurückbekämen. Wir haben sicherlich nicht aufgegeben“, sagte Suzanne Dodd, Voyager-Projektmanagerin am Jet Propulsion Laboratory der NASA, in einem Interview mit Ars. „Es gibt noch andere Dinge, die wir ausprobieren können. Aber das ist bei weitem das Ernsthafteste, seit ich Projektmanager bin.“

Dodd wurde 2010 Projektmanager für die Voyager-Mission der NASA und beaufsichtigte eine kleine Gruppe von Ingenieuren, die für die Erforschung des interstellaren Raums durch die Menschheit verantwortlich waren. Voyager 1 ist das am weitesten entfernte Raumschiff aller Zeiten und rast mit 38.000 Meilen pro Stunde (17 Kilometer pro Sekunde) von der Sonne weg.

Voyager 2, die 16 Tage vor Voyager 1 im Jahr 1977 startete, ist nicht ganz so weit entfernt. Es nahm eine gemächlichere Route durch das Sonnensystem und flog an Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun vorbei, während Voyager 1 während einer Begegnung mit Saturn an Geschwindigkeit gewann, um seine Schwestersonde zu überholen.

In den letzten Jahrzehnten hat die NASA die Instrumente der Voyager der Untersuchung der kosmischen Strahlung, des Magnetfelds und der Plasmaumgebung im interstellaren Raum gewidmet. Sie machen keine Fotos mehr. Beide Sonden sind über die Heliopause hinaus gereist, wo der von der Sonne ausgehende Teilchenstrom in das interstellare Medium mündet.

Es gibt derzeit keine anderen einsatzbereiten Raumschiffe, die den interstellaren Raum erforschen. Die NASA-Sonde New Horizons, die 2015 an Pluto vorbeiflog, ist auf dem besten Weg, in den 2040er Jahren den interstellaren Raum zu erreichen.

Auf dem neuesten Stand der Technik vor 50 Jahren

Das neueste Problem bei Voyager 1 liegt im Flight Data Subsystem (FDS) der Sonde, einem von drei Computern auf dem Raumschiff, die neben einem zentralen Befehls- und Kontrollcomputer und einem weiteren Gerät zur Überwachung der Lagekontrolle und Ausrichtung arbeiten.

Das FDS ist dafür verantwortlich, wissenschaftliche und technische Daten aus dem Sensornetzwerk des Raumfahrzeugs zu sammeln und die Informationen dann zu einem einzigen Datenpaket im Binärcode zusammenzufassen – einer Reihe von Einsen und Nullen. Eine separate Komponente namens Telemetry Modulation Unit sendet das Datenpaket tatsächlich über die 12 Fuß (3,7 Meter) große Parabolantenne der Voyager zurück zur Erde.

Nach Angaben der NASA zeigten die von Voyager 1 übertragenen Datenpakete im November ein sich wiederholendes Muster aus Einsen und Nullen, als ob sie feststeckten. Dodd sagte, die Ingenieure am JPL hätten fast drei Monate damit verbracht, die Ursache des Problems zu diagnostizieren. Sie sagte, das Technikteam sei „99,9 Prozent sicher“, dass das Problem vom FDS herrühre, das offenbar Probleme mit der „Frame-Synchronisierung“ von Daten habe.

Bisher geht das Bodenteam davon aus, dass die wahrscheinlichste Erklärung für das Problem ein beschädigter Speicher im FDS ist. Aufgrund des Computerabsturzes fehlen den Ingenieuren jedoch detaillierte Daten von Voyager 1, die sie zur Ursache des Problems führen könnten. „Es ist wahrscheinlich irgendwo im FDS-Speicher“, sagte Dodd. „Ein Bit wurde vertauscht oder beschädigt. Aber ohne die Telemetrie können wir nicht sehen, wo die FDS-Speicherbeschädigung liegt.“

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