Juli 22, 2024

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Nach einem Computerfehler nimmt Voyager 1 die Untersuchung der unbekannten kosmischen Region wieder auf

Nach einem Computerfehler nimmt Voyager 1 die Untersuchung der unbekannten kosmischen Region wieder auf

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CNN

Die Raumsonde Voyager 1 sendet zum ersten Mal seit einem Computerfehler, der die historische NASA-Mission vor sieben Monaten zum Erliegen brachte, einen stetigen Strom wissenschaftlicher Daten aus unbekanntem Gebiet.

Voyager 1, derzeit die am weitesten von der Erde entfernte Raumsonde, stellte im November 2023 die kohärente Kommunikation mit der Missionskontrolle ein. Die Sonde schien in einem „Murmeltiertag“-Szenario festzustecken, da das Telemetriemodulationsmodul im Flugdatensystem ein sich wiederholendes, inkonsistentes Muster aussendete. Entschlüsselbarer Milliardencode. Meilen weit weg.

Eine kreative Reparatur durch das Voyager-Missionsteam stellte die Kommunikation mit der Raumsonde wieder her, und im April begannen technische Daten zurück an die Missionskontrolle zu fließen, um das Team über den Gesundheits- und Betriebsstatus der Raumsonde zu informieren.

Daten von den vier wissenschaftlichen Instrumenten der Voyager 1, die Plasmawellen, Magnetfelder und Partikel untersuchen, sind jedoch weiterhin schwer zu ermitteln. Diese Informationen sind wichtig, um Wissenschaftlern zu zeigen, wie sich Partikel und Magnetfelder verändern, wenn die Sonde wegfliegt.

Am 19. Mai sandte das Voyager-Team den Befehl an die Raumsonde, mit der Rücksendung wissenschaftlicher Daten zu beginnen. Zwei der Geräte reagierten, aber die Wiederherstellung der Daten der anderen beiden dauerte einige Zeit und die Tools mussten neu kalibriert werden. Laut einem der Forscher streamen nun alle vier Tools verwertbare wissenschaftliche Daten Von der NASA am 13. Juni geteiltes Update.

Das Flugdatensystem von Voyager 1 ist dafür verantwortlich, Informationen von den wissenschaftlichen Instrumenten des Raumfahrzeugs zu sammeln und diese mit technischen Daten zu kombinieren, die den Zustand der Sonde widerspiegeln. Mission Control on Earth, das sich im Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien, befindet, empfängt diese Daten in Form eines Binärcodes oder einer Folge von Einsen und Nullen.

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Die Spezialisten der Voyager-Mission brauchten einige Zeit und unkonventionelles Denken, um den verstümmelten Code der Raumsonde zu entschlüsseln. Aber als sie das taten, identifizierten sie die Ursache des Problems: 3 % des Speichers des Flugdatensystems waren beschädigt.

Ein Chip, der für die Speicherung eines Teils des Systemspeichers, einschließlich einiger Computerprogrammcodes, verantwortlich ist, funktionierte nicht ordnungsgemäß und der Verlust des Codes auf dem Chip machte die wissenschaftlichen und technischen Daten von Voyager 1 unbrauchbar.

Da es keine Möglichkeit gab, den Chip zu reparieren, speicherte das Team den betroffenen Code vom Chip an anderer Stelle im Systemspeicher. Sie konnten keinen Ort finden, der groß genug war, um alle Codes aufzunehmen, also unterteilten sie ihn in Abschnitte und speicherten sie an verschiedenen Stellen im Flugdatensystem.

Es sind noch kleinere Korrekturen erforderlich, um die Auswirkungen des ursprünglichen Problems zu bewältigen.

„Unter anderem werden die Ingenieure die Zeitmesssoftware in den drei Computern an Bord des Raumfahrzeugs neu synchronisieren, damit sie Befehle rechtzeitig ausführen können“, so die Agentur. „Das Team wird auch Wartungsarbeiten am digitalen Rekorder durchführen, der einige der Daten für das Plasmawelleninstrument aufzeichnet, das zweimal im Jahr zur Erde zurückgesendet wird.
(Die meisten wissenschaftlichen Daten der Voyager werden direkt zur Erde übertragen und nicht aufgezeichnet.)

Unterdessen macht Voyager 1 wieder das, was es am besten kann: Ideen aus den unbekannten Bereichen des Kosmos auszutauschen.

Die Raumsonde ist derzeit etwa 15 Milliarden Meilen (24 Milliarden Kilometer) von der Erde entfernt, während ihr Schwesterschiff Voyager 2 mehr als 12 Milliarden Meilen (20 Milliarden Kilometer) von der Erde entfernt ist. Die Zwillingssonden starteten 1977 im Abstand von nur wenigen Wochen. Nachdem sie zunächst an Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun vorbeigeflogen waren, dauerte ihre Mission nun schon 46 Jahre.

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Beide befinden sich im interstellaren Raum und die einzige Raumsonde operiert außerhalb der Heliosphäre – der Blase aus Magnetfeldern und Teilchen der Sonne, die sich weit über Plutos Umlaufbahn hinaus erstreckt.

Als einzige Erweiterung der Menschheit außerhalb der schützenden Blase der Heliosphäre sind die beiden Sonden auf ihren kosmischen Reisen allein, da sie in verschiedene Richtungen reisen.

Stellen Sie sich vor, dass die Planeten des Sonnensystems der Erde auf einer einzigen Ebene existieren. Der Weg von Voyager 1 führte nach dem Passieren von Saturn nach oben und aus dem Flugzeug, während Voyager 2 über die Spitze von Neptun flog und sich nach unten und aus dem Flugzeug bewegte, sagte Susan Dodd, Voyager-Projektmanagerin am JPL, zuvor gegenüber CNN.

Die von diesen langlebigen Sonden gesammelten Informationen, die einzigen beiden Raumsonden, die den interstellaren Raum direkt mit ihren Instrumenten abgetastet haben, helfen Wissenschaftlern dabei, mehr über die Kometenform der Heliosphäre zu erfahren und darüber, wie sie die Erde vor energiereichen Teilchen und Strahlung im interstellaren Raum schützt.

Im Laufe der Zeit kam es bei beiden Raumsonden zu unerwarteten Problemen und Ausfällen, darunter auch zu einem siebenmonatigen Zeitraum im Jahr 2020, in dem Voyager 2 nicht mit der Erde kommunizieren konnte. Im August 2023 nutzte das Missionsteam die Langstrecken-„Scream“-Technologie, um die Kommunikation mit Voyager 2 wiederherzustellen, nachdem ein Befehl die Antenne des Raumfahrzeugs versehentlich in die falsche Richtung gerichtet hatte.

„Wir wissen nie genau, was mit den Voyagers passieren wird, aber was mich immer wieder erstaunt, ist, dass sie weitermachen“, sagte Dodd im April.