엔지니어들은 NASA의 보이저 1호 탐사선이 거의 5개월 동안 이해할 수 없는 정보를 전송해 인류의 가장 먼 우주선을 복구할 수 있다는 희망을 불러일으키는 이유를 밝혀냈습니다.
지구에서 약 240억 킬로미터(약 240억 킬로미터) 떨어진 곳을 여행하던 보이저 1호는 11월 14일부터 읽을 수 없는 데이터를 지상 관제사에 보내기 시작했습니다. NASA는 약 4개월 동안 보이저 1호가 아직 살아 있다는 사실을 알고 있었고 계속해서 꾸준한 신호를 방송했습니다. 그러나 그는 자신이 하는 말을 아무것도 알아들을 수 없었습니다.
그들의 가설을 확인하기 위해 캘리포니아에 있는 NASA JPL(제트 추진 연구소)의 엔지니어들은 문제를 일으킨 것이 손상된 메모리의 작은 부분이라는 것을 확인했습니다. 결함이 있는 메모리 뱅크는 우주선에 있는 세 대의 컴퓨터 중 하나인 보이저 1호의 비행 데이터 시스템(FDS)에 있습니다. FDS 시스템은 중앙 명령 및 제어 컴퓨터와 자세 및 신호 제어를 감독하는 다른 장치와 함께 작동합니다.
FDS 임무에는 차량의 원격 측정 변조 장치와 무선 송신기를 통해 지구로 전송하기 위한 Voyager 1호의 과학 및 엔지니어링 데이터 패키징이 포함됩니다. NASA에 따르면 FDS 메모리의 약 3%가 손상되어 컴퓨터가 정상적인 작업을 수행할 수 없게 되었습니다.
낙관론이 커진다
NASA의 쌍둥이 보이저 탐사선 프로젝트 관리자인 Susan Dodd는 지난 2월 Ars에 이것이 임무가 직면한 가장 심각한 문제 중 하나라고 말했습니다. 보이저 1호와 2호는 NASA에서 가장 오래 수명을 가진 우주선이기 때문에 이는 의미 있는 일입니다. 보이저 1호는 1977년 16일 간격으로 발사되었으며, 목성과 토성을 통과한 후 보이저 1호는 역사상 어떤 우주선보다 지구에서 더 멀리 날아갑니다. 두 탐사선이 서로 다른 방향으로 태양계를 벗어나고 있음에도 불구하고 보이저 2호는 보이저 1호보다 약 25억 마일 뒤쳐져 있습니다.
일반적으로 엔지니어는 우주선이 지구로 보내는 데이터를 분석하여 우주선의 오작동을 진단하려고 합니다. 이 경우에는 보이저 1호가 1과 0의 반복 패턴을 보이는 데이터 패킷을 보내고 있었기 때문에 그렇게 할 수 없었습니다. 그러나 보이저 1호 지상팀은 FDS가 문제의 원인일 가능성이 있음을 확인했습니다.
항공 데이터 하위 시스템은 50년 전 개발 당시 컴퓨팅 분야의 혁신이었습니다. 휘발성 메모리를 사용한 최초의 우주선용 컴퓨터였습니다. 대부분의 NASA 임무는 반복적으로 수행되므로 각 Voyager 우주선은 두 대의 FDS 컴퓨터로 발사됩니다. 그러나 보이저 1호의 FDS 백업은 1982년에 실패했습니다.
보이저호의 시대로 인해 엔지니어들은 우주선 설계의 세부 사항을 이해하는 데 도움을 주기 위해 종이 문서, 메모 및 다이어그램을 참조해야 했습니다. 몇 달 간의 브레인스토밍과 계획 끝에 JPL 팀은 3월 초 우주선에 FDS 메모리 판독값을 보내라는 명령을 보냈습니다.
그것은 작동했고 Voyager.1은 11월부터 우주선이 보낸 코드와 다른 신호로 응답했습니다. 몇 주 동안 새 코드를 면밀히 조사한 후 엔지니어들은 잘못된 메모리 위치를 식별했습니다.
“팀은 FDS 메모리의 영향을 받은 부분을 저장하는 칩 하나가 작동하지 않는 것으로 의심합니다.” NASA는 업데이트에서 이렇게 말했습니다. 목요일에 출판되었습니다. “엔지니어들은 문제의 원인을 확실하게 찾아낼 수 없습니다. 두 가지 가능성은 칩이 우주에서 온 에너지 입자에 부딪혔거나 46년 후에 칩이 닳았을 뿐이라는 것입니다.”
보이저 1호와 지구 간의 거리로 인해 문제 해결 노력이 복잡해집니다. 무선 신호가 지구에서 보이저 1호에 도달하는 데 걸리는 단방향 이동 시간은 약 22.5시간입니다. 이는 우주선이 명령에 어떻게 반응하는지 파악하는 데 지구상의 엔지니어가 약 45시간이 걸린다는 것을 의미합니다.
NASA는 또한 Voyager 1호와 통신하기 위해 가장 큰 통신 안테나를 사용해야 합니다. 이러한 70m(230피트) 직경 안테나는 다른 많은 NASA 우주선에서 수요가 높으므로 Voyager 팀은 문제 해결 시간을 위해 다른 임무와 경쟁해야 합니다. 이는 보이저 1호가 정상 작동 상태로 돌아가는 데 시간이 좀 걸린다는 뜻이다.
NASA는 “비록 몇 주 또는 몇 달이 걸릴 수 있지만 엔지니어들은 사용할 수 없는 메모리 장치 없이 FDS를 정상적으로 작동할 수 있는 방법을 찾을 수 있다고 낙관하고 있습니다. 이를 통해 보이저 1호는 과학 및 엔지니어링 데이터를 다시 반환할 수 있을 것입니다”라고 말했습니다.
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