- A Voyager 1, da NASA, em operação há 46 anos, deixou de enviar dados científicos e de engenharia devido a uma anomalia no computador, criando o risco de interromper a longa sequência de observações mantida no espaço interestelar
- A falha ocorreu entre o flight data system de bordo e o equipamento de comunicação, e desde 14 de novembro só retorna um padrão repetitivo de 1s e 0s em vez de dados significativos
- Como a sonda está a cerca de 15 bilhões de milhas da Terra, um comando leva cerca de 45 horas para ir e voltar, e o diagnóstico da causa e as tentativas de recuperação podem se estender por semanas
- A sonda ainda consegue receber e executar comandos, mas dados utilizáveis sobre o estado da nave e suas observações não estão chegando à Terra neste momento
- As Voyager 1 e 2 são as únicas espaçonaves em operação no espaço interestelar além da heliosfera, então quanto mais a recuperação demorar, mais incompletos ficarão os dados para acompanhar mudanças em partículas e campos magnéticos
Transmissão de dados interrompida no espaço interestelar
- A Voyager 1, da NASA, não está conseguindo enviar dados normais para a equipe da missão na Terra por causa de uma anomalia no computador
- Engenheiros trabalham para tentar recuperar remotamente a antiga sonda, que explora uma região não mapeada além do Sistema Solar
- A Voyager 1 é a espaçonave mais distante da Terra, a cerca de 15 bilhões de milhas, ou 24 bilhões de km
- Sua sonda gêmea, a Voyager 2, também está a mais de 12 bilhões de milhas da Terra, ou mais de 20 bilhões de km
- As duas sondas estão no espaço interestelar e são as únicas espaçonaves operando além da heliosfera, a bolha de partículas e campo magnético do Sol que se estende para além da órbita de Plutão
De uma missão de 5 anos para 46 anos de operação
- As sondas Voyager foram originalmente projetadas para uma missão de 5 anos, mas se tornaram as duas espaçonaves em operação há mais tempo na história
- Mesmo após cumprir seus objetivos iniciais, com sobrevoos próximos de Jupiter, Saturn, Uranus e Neptune décadas atrás, as duas continuaram fornecendo observações sobre o Sistema Solar e além
- Ao longo desse período muito maior do que o previsto, vários problemas técnicos também surgiram repetidamente
Anomalia no flight data system
- A Voyager 1 tem três computadores de bordo, e o flight data system reúne informações dos instrumentos científicos e dados de engenharia que indicam o estado da sonda antes de transmiti-los
- O controle da missão na Terra recebe esses dados na forma de código binário, composto por 1s e 0s
- Neste momento, o flight data system parece ter entrado em um estado repetitivo, e o equipamento de comunicação está apenas devolvendo o mesmo padrão de 1s e 0s
- A equipe da missão identificou o problema pela primeira vez em 14 de novembro
- A sonda ainda consegue receber e executar comandos enviados da Terra
- No entanto, por causa do problema no equipamento de comunicação, os dados científicos e os dados de engenharia da Voyager 1 não estão retornando à Terra
Por que a recuperação pode ser lenta
- Durante o fim de semana, a equipe da Voyager enviou um comando para reiniciar o flight data system, mas ainda não recebeu de volta dados utilizáveis
- Segundo Calla Cofield, do Jet Propulsion Laboratory da NASA, os engenheiros estão reunindo mais informações sobre a causa raiz antes de decidir os próximos passos
- Esse processo pode levar semanas
- Por causa da distância, é necessário muito tempo apenas para enviar um comando e verificar o resultado
- Um comando enviado da Terra leva 22,5 horas para chegar à sonda
- Para receber a resposta, é preciso esperar 45 horas
- A Voyager 1 já enfrentou, em 1981, um problema semelhante, embora não idêntico, relacionado ao flight data system
- O problema atual não parece estar ligado a outras anomalias que a sonda sofreu nos últimos anos
- A equipe da missão só pode consultar os manuais originais escritos décadas atrás, e esses documentos não previram os problemas atuais enfrentados por uma espaçonave tão envelhecida
- Antes de enviar novos comandos, é preciso revisar os possíveis resultados para evitar impactos inesperados na operação da sonda
O trabalho de manter espaçonaves antigas vivas
- A equipe da Voyager vem desligando gradualmente equipamentos das duas sondas antigas para economizar energia e prolongar a missão
- Durante a operação de longo prazo, também houve várias falhas inesperadas e interrupções de comunicação
- Em 2020, a Voyager 2 passou 7 meses sem conseguir se comunicar com a Terra
- Em agosto, depois que um comando incorreto desviou a orientação da antena da Voyager 2, a equipe recuperou a comunicação com uma técnica de “shout” de longo alcance
- Se a transmissão regular de dados da Voyager 1 for restaurada, será possível manter a sequência de observações acumulada ao longo de décadas
- O principal valor da missão está em seu longo período de operação, e os cientistas querem observar como partículas e campos magnéticos mudam à medida que a sonda se afasta ainda mais da heliosfera
- Se a Voyager 1 continuar sem conseguir enviar informações, esse conjunto de dados ficará incompleto
- Cofield afirma que as sondas Voyager já operam muito além de sua missão original e há mais tempo do que qualquer outra espaçonave na história, e que problemas podem surgir mesmo enquanto a equipe de engenharia trabalha para mantê-las ativas
1 comentários
Opiniões do Hacker News
Uma das minhas lendas tecnológicas favoritas é que a Voyager 1 levou a bordo, no lançamento, um codificador Viterbi, mas na época não havia na Terra computadores rápidos o suficiente para decodificá-lo.
A história é que, alguns anos depois, quando a Lei de Moore alcançou isso, eles mudaram remotamente para o método Viterbi e passaram a transmitir com mais eficiência.
Se quer dizer que não dava para decodificar em tempo real, isso provavelmente nem era necessário desde o início. Afinal, os dados transmitidos teriam sido gravados em fita de qualquer forma.
A forma de decodificar essas fitas é explicada aqui: https://destevez.net/2021/09/decoding-voyager-1/
Isso me lembra os antigos drives ópticos, que gravavam a 48x mas liam a 8x; quando a verificação era ativada, o tempo de verificação acabava sendo maior que o tempo de gravação.
Imagino que seja por coisas como correção de erros ou filtragem de ruído e degradação. Gerar bits extras que ajudem na correção de erros é um cálculo trivial, mas fazer a correção de erros de fato em uma mídia danificada pode exigir muitos cálculos complexos.
Quando a taxa de erro é baixa, a decodificação é fácil, e o programa pode simplesmente inferir quais bits foram invertidos. À medida que a taxa de erro aumenta, fica mais difícil, e o decodificador Viterbi tem custo computacional alto, mas consegue corrigir taxas de erro maiores do que outras configurações.
Quanto maior a distância da Terra, mais fraca fica a intensidade do sinal; por isso, nas fases finais da missão, a correção de erros se torna muito mais importante. É possível que, ao longo da missão, conforme a taxa de erros de transmissão aumentava, eles tenham alternado entre diferentes níveis de redundância. Ainda assim, não houve um momento em que o código convolucional fosse inútil; ele apenas se tornou um pouco mais útil graças a decodificadores melhores.
O que não entendo é por que eles não usaram o método melhor desde o começo e armazenaram esses dados em fita. Talvez ainda não confiassem que a Voyager funcionaria corretamente e, segundo um dos PDFs, era um sistema experimental. Ou talvez, quando estava relativamente perto da Terra, a Voyager não gerasse dados suficientes para usar toda a largura de banda, e, conforme se afastou e o sinal ficou mais fraco, passou a precisar de uma correção de erros melhor ou de receptores terrestres melhores.
Meu gráfico favorito é o que mostrou que a Voyager 1 havia deixado o Sistema Solar.
Na época eu era professor de matemática e ciências no ensino médio, e passei o dia inteiro mostrando esse gráfico aos alunos. Foi muito divertido ver a expressão de todos mudar no momento em que percebiam o que aquilo significava.
https://phys.org/news/2012-10-voyager-left-solar.html
Pensar em sondas como essa e em suas conquistas me dá uma sensação enorme de assombro e tranquilidade, e talvez ajudasse a manter a cabeça no lugar antes da enxurrada diária de tarefas.
Um dos meus fatos favoritos é que a Voyager 1 leva a bordo algo chamado Voyager Golden Record.
Nele está escrita esta frase: “Este é um presente de um mundo pequeno e distante, um sinal de nossos sons, nossa ciência, nossas imagens, nossa música, nossos pensamentos e nossos sentimentos. Estamos tentando sobreviver ao nosso tempo para que possamos viver até o de vocês.”
Toda vez que penso nisso, fico arrepiado. Espero que ela consiga se recuperar deste problema e restabelecer a comunicação.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record
Mas, olhando as fotos na Wikipedia, não há nudes nem Homem Vitruviano. É estranho ver uma crença mantida por décadas ser corrigida de repente. Acho que eu provavelmente tinha misturado mentalmente a Pioneer plaque anterior com a Voyager.
https://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_plaque
Depois que a NASA recebeu críticas pelos nudes da Pioneer plaque — ou seja, os desenhos de linha de um homem e uma mulher nus —, Sagan e seus colegas não tiveram permissão para incluir no Golden Record fotos de um homem e uma mulher nus. Em vez disso, foi incluída apenas a silhueta de um casal. No entanto, o registro traz o “diagrama da evolução dos vertebrados” de Jon Lomberg, com desenhos anatomicamente corretos de um homem e uma mulher nus, nos quais a genitália externa é visível. A pessoa acenando também mudou: na Pioneer plaque, é o homem quem acena, mas na imagem da “evolução dos vertebrados”, é a mulher.
Penso de forma parecida. Ainda somos jovens, defecamos onde comemos, gastamos recursos consideráveis matando uns aos outros, não cuidamos muito bem de nós mesmos e nos reproduzimos como coelhos.
Talvez haja uma placa em algum lugar a alguns parsecs daqui dizendo: “Ainda não se aproximem. Esses seres ainda não estão prontos para o que o contato pode significar.” Ainda temos de passar por uma prova. Essa prova surgirá como subproduto da condição humana atual.
A frase “estamos tentando sobreviver ao nosso tempo” também é precisa demais. É muito realista, e aquele registro precisa ser assim realista.
Se de fato conseguirmos viver e prosperar, se alcançarmos na jornada uma escala que seres mais avançados talvez imaginem ser possível, talvez olhemos para trás com assombro pelo fato de termos conseguido. Outros seres também podem nos observar com esperança e expectativa, para que, se tivermos sucesso, um dia valha a pena nos encontrar.
Talvez aquele mundo pequeno e obstinado, e seu povo, se iluminem o suficiente para resistir e, embora ainda jovens, se preparem em alguma medida para se tornarem companheiros. Há muita coisa contida nessas poucas frases.
A inclusão de “Johnny B. Goode”, de Berry, foi controversa, e alguns disseram que rock era “adolescente”; a isso, Sagan teria respondido: “Há muitos adolescentes neste planeta.”
É uma obra de arte impressionante, e, se você é fã da Voyager, vale a pena comprar um. Só o livro já vale o preço. Quanto mais você entende o Golden Record, mais percebe que ele é uma obra sobre o quanto é precioso o que temos bem aqui, e não o que há lá fora.
https://ozmarecords.com/collections/shop/products/voyager-go...
Eu era um pouco jovem demais para me interessar quando as sondas Voyager foram lançadas pela primeira vez, mas acompanho as aventuras delas desde meados dos anos 80.
Lembro de ter ficado um pouco decepcionado ao assistir ao especial de TV “Neptune all night” durante o sobrevoo de Netuno. Durante a noite inteira, recebemos só uma foto, e nem houve tempo para colori-la.
Sempre me inspirei na engenhosidade dos engenheiros que projetaram as sondas para durar muito mais e ir muito mais longe do que o escopo original da missão, e na capacidade de manter duas máquinas funcionando por tanto tempo e a distâncias tão grandes em um ambiente tão hostil.
Graças às equipes da Voyager, passadas e atuais, inúmeros jovens se inspiraram a seguir carreiras em STEM, e este projeto mostrou como o lado curioso e criativo da humanidade pode ser magnífico.
https://www.nytimes.com/2017/08/03/magazine/the-loyal-engine...
Era uma alegria da era pré-internet.
Toda vez que leio algo sobre V'ger, sinto orgulho e admiração pela humanidade.
É impressionante termos projetado e construído uma sonda espacial que, em um ambiente extremamente hostil, continua fazendo seu trabalho e enviando cartões-postais no 46º ano, mesmo enquanto se afasta de nós.
E, no entanto, aqui na Terra ainda estragamos coisas simples.
Às vezes imagino como seria ter feito parte da equipe que criou vitórias como essa; acho que eu teria passado a vida tomado pelo orgulho.
Esse filme me encheu de assombro quando eu era criança.
Sempre gostei da frase abaixo sobre a Voyager 1, porque ela lembra bem o quão vasto é o espaço e o quão longe fica até mesmo a Nuvem de Oort
“A Voyager 1 viaja cerca de um milhão de milhas por dia, mas levará cerca de 300 anos para chegar à borda interna da Nuvem de Oort, e provavelmente mais 30 mil anos para sair pelo outro lado”
Espero que, em um futuro distante, naves espaciais ultrapassem as Voyagers que ainda seguem pelo espaço e as vejam como relíquias da humanidade nos primórdios das viagens espaciais
https://www.youtube.com/watch?v=buqtdpuZxvk
https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_Song#Accuracy_of_astron...
Se no futuro ultrapassarem as Voyager I e II, talvez possam adaptá-las com tipos mais novos de bateria, quem sabe uma fonte de energia quase permanente baseada em antimatéria
Recentemente, vi pela primeira vez na vida adulta a versão do diretor de Star Trek: The Motion Picture
Acho que é um dos melhores exemplos de conexão entre a NASA e a ficção científica
https://memory-alpha.fandom.com/wiki/Star_Trek:_The_Motion_P...
O momento de pensar em uma sonda substituta já passou há muito tempo
O objetivo não deveria ser fazer sobrevoos dos planetas externos, mas continuar a exploração do meio interestelar atingindo velocidades maiores que as da Voyager
Em outros comentários aqui também foram citadas propulsão iônica e velas solares como tecnologias para isso, e fissão nuclear também poderia ser uma opção. Em termos de simplicidade, gosto da abordagem de fragmentos de fissão
[1] https://www.nasa.gov/general/aerogel-core-fission-fragment-r...
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Fission-fragment_rocket
Seria excelente para explorar o Cinturão de Kuiper ou realizar outro Grand Tour dentro de uma vida humana
[3] https://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist2.ph...
Daqui a 129 anos haverá outra oportunidade de Grand Tour, e o que deu à Voyager aquela velocidade, para começo de conversa, foram justamente os sobrevoos planetários e a consequente assistência gravitacional
Assim como um planador RC consegue, com voo dinâmico, atingir velocidades muito maiores que a do vento, teoricamente daria para chegar a 2% da velocidade da luz
[0] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frspt.2022.1017...
[1] (cuidado com o volume do fone) https://www.youtube.com/watch?v=4eFD_Wj6dhk
https://en.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot
@dang, será que dá para mudar este título? Ele não corresponde aos fatos. A espaçonave ainda está se comunicando com a Terra
Este link traz informações e talvez seja até um link melhor: “Engineers Working to Resolve Issue With Voyager 1 Computer” (12 de dezembro de 2023)
https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/12/12/engineers-working-...
Gostei do documentário recente “It's Quieter in the Twilight” (2022), sobre a equipe que mantém essas espaçonaves em funcionamento e desenvolve atualizações de software
https://m.imdb.com/title/tt17658964/