首页 > 资讯 > 国际 > 正文
2024-05-02 10:16

旅行者1号5个月来首次向地球发回数据

五个月来,美国宇航局的工程师们第一次收到了来自旅行者1号的可破译数据,他们想出了一个创造性的解决方案,解决了人类在宇宙中最遥远的航天器上的通信问题。

旅行者1号目前距离地球约150亿英里(240亿公里),已经46岁了,近年来它表现出了许多奇怪的现象和老化的迹象。

  • 下载中央电视台新闻App获取突发新闻所有头条新闻的新闻和视频

旅行者1号最近一次遇到问题是在2023年11月,当时飞行数据系统的遥测调制单元开始发送一种无法破译的重复代码模式。

旅行者1号的飞行数据系统从航天器的科学仪器中收集信息,并将其与反映其当前健康状况的工程数据捆绑在一起。地球上的任务控制中心以二进制代码或一系列1和0的形式接收数据。

但自去年11月以来,旅行者1号的飞行数据系统一直处于循环状态。虽然在过去的几个月里,探测器一直在向地球上的任务控制小组传递稳定的无线电信号,但信号并没有携带任何可用的数据。

4月20日,任务小组收到了关于旅行者1号工程系统健康状况的第一批连贯数据。虽然该团队仍在审查这些信息,但到目前为止,他们所看到的一切都表明旅行者1号是健康的,运行正常。

“今天对旅行者1号来说是伟大的一天,”JPL的旅行者项目科学家琳达·斯皮尔克在周六的一份声明中说。“我们已经恢复了与宇宙飞船的联系。我们期待着取回科学数据。”

这一突破是一个聪明的尝试和错误的结果,并解开了一个谜,使团队找到了一个芯片。

4月20日,在美国宇航局喷气推进实验室,旅行者号飞行团队的成员在收到旅行者1号五个月来的第一个连贯数据后庆祝。(NASA / JPL-Caltech通过CNN Newsource)

在数十亿英里之外进行故障排除

在发现问题后,任务小组试图发送命令重新启动航天器的计算机系统,以了解更多关于问题的根本原因。

该团队于3月1日向旅行者1号发出了一个名为“戳”的命令,让飞行数据系统运行不同的软件序列,希望找出导致故障的原因。

3月3日,研究小组注意到,飞行数据系统的一个部分的活动从其他乱码数据中脱颖而出。虽然信号的格式不是旅行者号团队习惯看到的飞行数据系统正常运行时的格式,但美国宇航局深空网络的一名工程师能够解码它。

深空网络是地球上的一个无线电天线系统,帮助nasa与“旅行者”号探测器和其他探索太阳系的航天器进行通信。

解码的信号包括整个飞行数据系统内存的读出。

通过调查读数,该小组确定了问题的原因:3%的飞行数据系统内存损坏。负责存储部分系统内存(包括计算机的一些软件代码)的单个芯片无法正常工作。研究小组表示,虽然芯片故障的原因尚不清楚,但它可能是磨损或被来自太空的高能粒子击中。

芯片上的代码丢失导致旅行者1号的科学和工程数据无法使用。

由于无法修复芯片,该团队选择将芯片中受影响的代码存储在系统内存的其他地方。虽然他们无法确定一个足够大的位置来保存所有的代码,但他们能够将代码分成几个部分,并将其存储在飞行数据系统的不同位置。

根据美国宇航局的最新消息,“为了使这个计划奏效,他们还需要调整这些代码部分,以确保它们仍然作为一个整体运行。”“任何有关该代码在(飞行数据系统)内存中其他部分位置的引用也需要更新。”

在确定打包旅行者1号工程数据所需的代码后,工程师们于4月18日向探测器发送了一个无线电信号,命令代码进入系统内存中的新位置。

考虑到旅行者1号距离地球很远,无线电信号需要22.5小时才能到达探测器,再过22.5小时,航天器的响应信号才能到达地球。

4月20日,该团队收到了旅行者1号的回复,表明巧妙的代码修改已经奏效,他们终于可以再次从探测器那里收到可读的工程数据。

探索星际空间

在接下来的几周内,该团队将继续重新安置系统软件中其他受影响的部分,包括负责返回旅行者1号收集的有价值的科学数据的部分。

旅行者1号和它的孪生兄弟旅行者2号于1977年发射,最初的设计寿命为5年,是历史上运行时间最长的航天器。它们超长的寿命意味着,在几十年前实现了飞越木星、土星、天王星和海王星的初步目标后,这两艘宇宙飞船为我们提供了更多关于太阳系和太阳系以外的见解。

这些探测器目前正沿着太阳系的外围探索未知的宇宙领域。它们都在星际空间,是迄今为止唯一一艘在日球层之外运行的航天器。日球层是太阳磁场和粒子的气泡,远远超出了冥王星的轨道。

正常运行的旅行者2号已经离开地球超过126亿英里(203亿公里)。

随着时间的推移,这两艘飞船都遇到了意想不到的问题和辍学,包括2020年旅行者2号无法与地球通信的7个月。2023年8月,在一个指令无意中将航天器的天线指向错误的方向后,任务小组使用了一种远距离的“大喊”技术恢复了与旅行者2号的通信。

该团队估计,再过几周就能收到来自旅行者1号的科学数据,并期待看到这些数据中包含的内容。

旅行者号项目经理苏珊娜·多德在一份声明中说:“我们永远不知道旅行者号会发生什么,但当它们继续前进时,我总是感到惊讶。”“我们遇到了很多异常情况,而且越来越难。但到目前为止,我们很幸运地从中恢复过来。任务还在继续。年轻的工程师正在加入旅行者团队,贡献他们的知识,使任务继续进行。”