NASA salva a antiga sonda Voyager 1 com um conserto de propulsor no estilo Hail Mary

• Os propulsores principais de rolagem da Voyager 1 foram reativados com sucesso pela primeira vez em 20 anos
• Com o risco de falha dos propulsores de reserva aumentando, a equipe de engenheiros do JPL da NASA encontrou uma solução quase milagrosa
• Em uma situação com oportunidades extremamente limitadas para enviar comandos, a equipe assumiu um risco calculado e recuperou o controle da sonda
• A Voyager 1 continua em operação apesar das limitações impostas pela distância gigantesca, pela queda de energia e por falhas de sistema
• Em algum momento, o fim da missão chegará, mas mais uma vez a Voyager 1 segue em frente como a sonda humana mais distante já construída

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A história do sucesso na reativação dos propulsores da Voyager 1 pela NASA

A NASA conseguiu recentemente religar os propulsores principais de rolagem da nave Voyager 1, que tem quase 50 anos e estava com esse sistema inoperante havia mais de 20 anos

O trabalho foi realizado sob a liderança técnica do JPL e se tornou um ponto de virada importante num momento em que o risco de entupimento da linha de combustível dos propulsores de reserva havia se agravado

A longa jornada da Voyager 1 e seus desafios

• Lançada em 1977, a Voyager 1 já ultrapassou em muito o plano original da missão e segue ativa há mais de 47 anos
• Atualmente, a sonda voa a mais de 25 bilhões de quilômetros da Terra, o que faz com que a troca de sinais com o solo leve mais de 23 horas
• Os propulsores principais de rolagem pararam de funcionar em 2004 após a perda de energia do aquecedor interno, e desde então apenas os propulsores de reserva vinham sendo usados
• Esses propulsores de reserva também passaram a enfrentar risco crescente de falha devido ao acúmulo de resíduos de combustível, com possibilidade de quebra antes do outono deste ano
• Se isso acontecesse, a sonda poderia perder a capacidade de controle de atitude, correndo o risco de também perder a comunicação com a Terra

Se não tentasse, o fim era certo; se tentasse, ainda havia chance

• Por causa da manutenção da antena DSS-43, as oportunidades para enviar comandos neste ano ficaram extremamente limitadas, como em agosto e dezembro
• Como último recurso, a equipe da Voyager tentou reativar os propulsores principais de rolagem, considerados mortos desde 2004
• A equipe avaliou a possibilidade de o aquecedor do propulsor não estar realmente quebrado, mas apenas com o interruptor desligado por causa de uma falha no circuito
• Restauraram a alimentação do aquecedor e fizeram a sonda acionar automaticamente o propulsor quando estivesse suficientemente afastada da estrela-guia
• Havia até risco de pequena explosão se o propulsor entrasse em funcionamento com o aquecedor desligado, mas apesar do atraso de cerca de 23 horas de ida e volta do sinal, o aquecedor foi reativado e o conserto foi confirmado como bem-sucedido

Mais uma sobrevivência quase milagrosa

• Segundo a equipe do JPL, “tínhamos certeza de que esse propulsor estava morto”, o que mostra como nesta tentativa a combinação de engenharia criativa e intuição foi decisiva
• A missão Voyager também enfrentou recentemente anomalias de dados, redução de energia dos instrumentos científicos e várias situações em que foi preciso abrir mão de capacidades, mas a equipe conseguiu restaurar o funcionamento repetidas vezes com ações rápidas
• Desta vez também o sério problema dos propulsores foi resolvido quase milagrosamente, e a Voyager 1 poderá continuar enviando sinais do espaço interestelar

O encerramento da missão Voyager e seu significado

• As duas sondas Voyager devem um dia ficar totalmente em silêncio por causa do esgotamento de energia e dos limites do sistema
• Mas este reparo deve manter por mais tempo essa janela pela qual a humanidade observa o universo além do Sistema Solar

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• Apresenta o filme de 2022 chamado ‘It's Quieter in the Twilight’, menciona que a obra trata dos engenheiros envolvidos e fornece um link para assistir de graça com trailer e anúncios
  • Explica que uma parte importante desse excelente filme é a história da antena de 70 metros da Deep Space Network em Canberra, na Austrália, que fica fora do ar por vários meses; observa que um cronograma semelhante de indisponibilidade da antena (maio de 2025 a fevereiro de 2026) também apareceu recentemente em um comunicado do JPL; menciona que essa é a única antena capaz de se comunicar com a Voyager 2, que seguiu ao sul da eclíptica após o flyby de Neptune; aponta que as bases da DSN na Espanha e na Califórnia conseguem se comunicar com a Voyager 1, que seguiu para o norte após o flyby de Saturn, e também cita uma fala de Todd Barber, que aparece no filme
  • Agradece pela recomendação e compartilha que assistiu no dia anterior, dizendo que as entrevistas com os engenheiros que mantêm a missão em andamento foram marcantes
• Imagina a emoção avassaladora do momento em que se aplica uma correção desse tipo e, muito tempo depois, chega a notícia de que deu certo; compartilha a sensação de que é uma conquista tão significativa que valeria a pena perseguir esse tipo de emoção pela vida toda
  • Recomenda correspondence chess, apesar de não ter grande impacto direto, como uma experiência em que é possível revisitar continuamente se o eu do passado foi genial ou tolo
  • Menciona que agora eles entraram em uma fase de espera de vários dias, com mais de um dia para o sinal fazer a viagem de ida e volta, e expressa tanto a expectativa pela alegria do sucesso quanto a ansiedade de ficar 48 horas sem conseguir relaxar
  • Opina que, embora o fato de ter funcionado com sucesso seja um ótimo resultado, o cenário alternativo mencionado pelo JPL, em que “pode ocorrer uma pequena explosão”, também seria interessante; compara isso a um destino de “fogo e gelo” e compartilha um link para um poema relacionado
  • Compartilha a sensação de que isso parece um milagre, como reviver uma nave espacial a bilhões de milhas de distância que todos achavam perdida
  • Imagina que também deve ser incomparavelmente emocionante levar missões como a Voyager para crianças em sala de aula, transmitindo conhecimento e inspiração, e faz um brinde positivo tanto à NASA quanto aos professores
• Ao citar a preocupação de que os backup roll thrusters possam falhar por acúmulo de resíduos de combustível, enfatiza que as dificuldades enfrentadas por essa sonda são uma experiência profundamente humana
• Expressa espanto com o fato de ainda estarmos em contato com uma sonda lançada em 1977 e de ela ainda executar sua missão científica, mencionando a realidade de ter de esperar 23 horas para confirmar o resultado de um comando
  • Explica que, na prática, isso pode levar 46 horas: 23 horas para o comando chegar à nave e mais 23 horas para a resposta voltar à Terra; acrescenta que, se for difícil conseguir uma alocação contínua de 46 horas por causa da disputa pelo uso das antenas da DSN, às vezes a confirmação de que o comando foi recebido vem por telemetria atrasada
  • Acrescenta a piada de que esperar 23 horas ainda é mais rápido do que seu último time parceiro no exterior
• Menciona que recebeu uma oferta de estágio no Deep Space Network do JPL neste verão, mas teve de desistir para concluir a pós-graduação; lamenta não ter estado lá nesse período e expressa esperança de poder tentar de novo, embora o orçamento atualmente não esteja muito favorável
• Cita que os backup roll thrusters podem falhar por volta deste outono devido a resíduos na linha de combustível; explica que, em sistemas de combustível hipergólico, esse resíduo (SiO2, causado por sílica) surge pelo envelhecimento de componentes de borracha; detalha a parte sobre os tubos internos de combustível dos thrusters terem ficado obstruídos por dióxido de silício após 47 anos
  • Menciona que usuários do HN encontraram documentos relacionados; cita em detalhe a estrutura do sistema de combustível de sondas antigas (uso de bexigas de borracha e material de Teflon, combustível empurrado por hélio, e o fato de o combustível N2H4 ter degradado até materiais da era espacial), além de apontar para o link do documento real e para links de discussão no HN
• Avalia como impressionante conseguir fazer uma atualização remota sem acesso físico em uma tecnologia de 50 anos, por um link de banda ultrabaixa, lento e com horas de latência, e ainda assim manter a missão; compartilha a frustração de ter investigado o Viking Computer Command Subsystem, mas encontrado pouquíssima documentação
  • Aponta que não é só uma sequência de sorte; também compartilha a história da sonda Mars Global Surveyor, que perdeu completamente a comunicação após uma atualização errada
  • Faz a piada de que, como não há ar no espaço, em vez de atualização sem fio seria mais correto chamar de ‘atualização no vácuo’
• Diz que esses momentos lembram por que arrepia sempre que vê o logotipo da NASA: não é apenas ciência, mas uma grande realização humana, e expressa admiração pelo feito impressionante da equipe da NASA
  • Expressa que décadas de curiosidade, persistência e criatividade humanas estão reunidas em uma pequena sonda que ainda sussurra conosco na borda do Sistema Solar
  • Enfatiza que a NASA já alcançou várias vezes feitos improváveis, difíceis de repetir estatisticamente, e que houve relativamente poucos casos em que tudo explodiu por erro; cita, por exemplo, a história do Mars Climate Orbiter perdido por um erro absurdo de conversão de unidades, em contraste com o relato quase milagroso de recuperar oxigênio no Apollo 13, além de casos em que decisões que pareciam imprudentes acabaram levando ao sucesso, como o método de pouso do rover Perseverance
  • Compartilha a experiência de que seus filhos provavelmente sentirão a mesma emoção ao ver o logotipo da SpaceX; explica a mudança dos heróis espaciais de cada geração (pouso na Lua, ônibus espacial, SpaceX); relata o grande orgulho e satisfação quando o filho fala sobre projetar foguetes ou trens do futuro; elogia Elon Musk como um forte exemplo de curiosidade exploratória e senso de maravilhamento, mesmo sem concordar com tudo, e espera que ele continue sendo um herói para seus filhos; diz que fica satisfeito com essa ponte mental do tipo “como o foguete do Elon Musk, pai, eu também quero tentar”
  • Enfatiza que a Voyager em breve ultrapassará a distância de ‘um dia-luz’ (cerca de 160 milhões de km), algo que parece ficção científica, mas é realidade, e menciona isso como mais um momento arrebatador
• Diz que fica impressionado com o fato de a NASA ter superado a crise com engenharia extraordinária, mas sente que notícias do tipo ‘a NASA superou mais uma vez um sistema quebrado com um hack improvável’ envolvendo as Voyager 1 e 2 estão aparecendo com frequência cada vez maior; compartilha honestamente a sensação de que isso é um sinal natural de que o fim da vida útil está se aproximando
  • Opina que, diante dos cortes no orçamento da NASA, existe uma tendência de destacar com frequência essas histórias extraordinárias
• Apresenta a Voyager 1 como um exemplo perfeito para programadores consultarem ao projetar sistemas críticos de longa duração; enfatiza como é impressionante que, com lógica simples em vez de frameworks modernos, a missão continue a partir de 15,6 bilhões de milhas de distância, com possibilidade apenas limitada de correções