数百亿公里外的旅行者号存BUG,将远距离遥控升级软件补丁

数百亿公里外的旅行者号存BUG,将远距离遥控升级软件补丁

首页休闲益智深空旅行者更新时间:2024-05-11

地面控制人员计划将软件补丁上传到旅行者二号进行测试,以解决旅行者一号上机载计算机问存在的一个软件BUG。

旅行者一号和二号两艘旅行者号宇宙飞船已经在深空航行了四十六年,在经历了数百亿公里的太空旅行之后,推进器已经大大磨损,燃料管道逐渐被堵塞,还有大约一半的科学仪器不再返回数据,并且它们的功率水平正在下降,其陈旧的计算机也会难免出现一些令人费解的事情和BUG。

尽管如此,在NASA喷气推进实验室从事旅行者计划的骨干工程师和科学家团队正在采取措施,让这两艘在星际空间飞行的航天器中尽最大可能延续生命,为了人类探索更多的太空秘密。

遥远的飞行器上的BUG

旅行者一号软件BUG首次出现在2022年,当时工程师注意到负责旅行者一号航天器定向的计算机开始发送乱码的状态报告。尽管其他方面运行正常,但是该计算机不知何故进入了错误的模式。

任务工程师花了几个月的时间才查明这个BUG的原因。由于旅行者一号的姿态表达和控制系统(AACS)误导了命令,将其写入了计算机内存而没有执行。其中一个错过的命令最终导致AACS进入了不正确的模式,导致最终传输了混乱的数据。团队确定AACS进入了不正确的模式;但是,无法确定具体原因,不确定问题是否会再次出现。

软件补丁是跳过该步骤,保证系统不会再进入该错误模式。

项目团队,先在旅行者二号上先测试该补丁,然后再将其发布到旅行者一号执行。

目前旅行者一号正在逃离太阳系边缘并飞得更远、更深入星际空间。这使得旅行者一号周围环境的观测对科学家来说更有价值。

旅行者号的仪器目前只能进行研究宇宙轨迹、磁场和星际空间中的等离子体环境,他们携带的摄像头已经关闭,无法进行拍照。两个探测器都已经超越了日球层顶,太阳发出的粒子流在那里流入星际介质。

各种方法给旅行者延寿

NASA的工程师们设计了一种新的机制操作旅行者号上的推进器。这些自动发射的小型火箭发动机用于保持探测器上的主天线可以保持指向地球。在日积月累的常年工作下在向推进器提供联氨燃料的狭窄管道中积聚了推进剂残留物,某些线路的堆积变得越来越重。

为了解决和这个问题,工程师在过去几周向航天器发送了新的命令,让探测器在发射推进器之前在每个方向上稍微进一步旋转。该操作可以使航天器进行更少、更长的点火(每次点火都会增加燃料管道中的残留物)。这样做,可能会带来一个问题,那就是传回地球的科学数据有时可能会丢失,但是可以保命要紧,地面团队的结论是,该方法可以让旅行者号可以延长寿命,总体上,可以传输回更多数据。

通过各种可能的操作,工程师预计推进剂入口管至少在五年内(甚至更长)不会完全堵塞。工程师还在尝试使用其他一些方法来进一步延长推进器的使用寿命。

喷气推进实验室旅行者项目科学家琳达·斯皮尔克 (Linda Spilker) 在一份声明中表示:“到目前为止,工程团队正面临着许多挑战,而我们却没有应对方案。” “但他们继续提出创造性的解决方案。”

直径12英尺(3.7 米)的高增益通信天线是旅行者航天器最大的特征之一:

动力问题

推进器问题可能是旅行者号飞船面临的最严重的问题。 2017年,在主火箭喷气机出现退化迹象后,工程师开始将旅行者探测器更换为备用推进器。两艘旅行者号现在都完全依靠备用推进力来控制其方向,但它们还有足够的燃料可以再使用10年到15年。

两艘旅行者号探测器都于1977年发射,他们发射间隔两周,采取不同的路线离开太阳系。

旅行者一号飞越了木星和土星,然后以更快的速度进入星际空间;

旅行者二号则在出境途中遇到了木星、土星、天王星和海王星

两艘探测器都依靠核电池,由衰变的钚产生的热量转化为电能。它们每年产生的电力略有减少,每年减少约4瓦,最终将无法为关键的航天器系统提供足够的电力。

在最近的十年内,预计两艘探测器都得逐步关闭其携带的科学仪器,以保证飞船的寿命。

但总体而言,电力形势稳定且可预测。今年早些时候,工程师绕过了旅行者二号上的电压调节器,使航天器能够使用更多电力,这样这保证了在2026年之前可以不用关闭旅行者二号剩余的五台科学仪器中的一台,此前预计今年将停用其中一台仪器。地面团队将对旅行者一号采取同样的做法,旅行者一号只有四个活动仪器,因此使用的电力较少。

从电池电力状态来看,旅行者号应该能坚持到2030年,甚至可能更长时间,然后钚电源的衰变减弱,将必须关闭所有科学仪器。

即使停止所有工作负荷,旅行者号仍可以继续往前飞向深空。

由于距离较远,旅行者号只能通过NASA深空网络中最大的70米碟形天线进行通信,或者通过将多个较小的天线排列在一起来检测来自航天器的微弱信号。旅行者一号目前距离地球超过240亿公里,大约是冥王星平均距离的四倍。旅行者二号距离地球距离为190多亿公里,近了50亿公里。

NASA仍然每天与旅行者号保持联系。但这一切都是由一个由大约十几名“全职”员工组成的小团队完成的,其中只有大约一半完全致力于旅行者项目。其他人则兼职NASA其他项目的工作。

旅行者号在太空中飞行了46年,是人类历史寿命最长的任务,而他们能够探索太阳系最外层边界,是至今为止,人造飞行器造访最远距离的空间。

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