NASA revive a Voyager 1 com um conserto de propulsor em clima de tudo ou nada

• O JPL da NASA reativou em março de 2025, na Voyager 1, lançada em 1977 e que já sobreviveu mais de 40 anos além da missão original, os propulsores principais de rolagem que eram considerados mortos desde 2004
• Esses propulsores mantêm a atitude da sonda com base em uma estrela de referência, permitindo que a antena de alto ganho permaneça apontada para a Terra; a espaçonave está atualmente a 15,6 bilhões de milhas da Terra, mais de 25 bilhões de km
• Os propulsores de rolagem de backup em uso podem falhar já no outono de 2025 devido ao acúmulo de resíduos na linha de combustível, colocando em risco a manutenção da orientação e a própria comunicação
• A única antena potente o bastante para enviar comandos da Terra é a DSS-43 de 70 m, na Austrália, que está em atualização até fevereiro de 2026 e só terá breves janelas de operação em agosto e dezembro de 2025
• Se o propulsor ligasse automaticamente com o aquecedor ainda desligado, poderia haver uma pequena explosão, mas o sinal de retorno, que levou mais de 23 horas, confirmou a recuperação do aquecedor e o sucesso da operação

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Recuperação de um propulsor considerado morto há mais de 20 anos

• O Jet Propulsion Laboratory da NASA concluiu em março de 2025 o trabalho de recuperação dos propulsores principais de rolagem da Voyager 1
• O alvo da recuperação eram os propulsores principais de rolagem da Voyager 1
  • Usados para alinhar a espaçonave com uma estrela de referência
  • Essa estrela serve de base para manter a antena de alto ganho apontada para a Terra
• A Voyager 1 está a 15,6 bilhões de milhas da Terra, mais de 25 bilhões de km, em uma posição além do alcance de qualquer telescópio

A pressão dos propulsores de backup e da janela de comandos em solo

• Os propulsores principais de rolagem pararam em 2004, depois que dois aquecedores internos perderam energia, e os engenheiros da Voyager por muito tempo os consideraram com defeito e sem possibilidade de reparo
• Os propulsores de rolagem de backup usados desde então passaram a representar risco por causa do acúmulo de resíduos na linha de combustível
  • Esse problema pode levar a uma falha já no outono de 2025
  • Sem propulsores de rolagem, a Voyager 1 não conseguiria manter a atitude correta e poderia acabar derivando para fora da faixa de comunicação
• A única antena na Terra potente o bastante para enviar comandos às sondas Voyager é a DSS-43, na Austrália
  • Tem 230 pés de diâmetro, cerca de 70 m
  • Está fora de operação por causa de uma atualização até fevereiro de 2026
  • Haverá apenas curtas janelas de operação em agosto e dezembro de 2025
• Outras antenas em solo conseguem receber os dados vindos da Voyager, mas as chances de enviar comandos ficam limitadas a essas janelas de operação

Procedimento com risco de pequena explosão

• A equipe revisitou os propulsores principais de rolagem que falharam em 2004, mantendo duas possibilidades em aberto
  • Os aquecedores podem não ter morrido de fato
  • Uma perturbação no circuito pode ter alterado o interruptor de energia, e revertê-lo poderia colocar os propulsores novamente em operação
• O procedimento consistia em restaurar a alimentação dos aquecedores dos propulsores principais de rolagem e depois deixar a Voyager 1 se desviar o suficiente da estrela de referência
  • Os sistemas de bordo da espaçonave detectam a deriva de atitude e acendem automaticamente os propulsores para corrigir a trajetória
• Se os propulsores adormecidos fossem acionados automaticamente enquanto os aquecedores ainda estivessem desligados, poderia ocorrer uma pequena explosão
• Como o sinal de rádio da Voyager 1 leva mais de 23 horas para chegar à Terra, a equipe teve de esperar quase um dia para saber o resultado

Sinal de sucesso e problemas contínuos de envelhecimento

• Quando o sinal de retorno chegou, a equipe da Voyager confirmou que os aquecedores dos propulsores haviam voltado a ficar online, e a tentativa foi bem-sucedida
• Todd Barber, responsável pela propulsão da missão Voyager, disse que considerar esses propulsores como mortos era uma conclusão justificável, mas um engenheiro pensou em outra causa possível e em uma chance de reparo
• A Voyager 1 também foi recuperada recentemente depois de passar meses enviando dados sem sentido em vez de dados utilizáveis
• Por causa da queda de energia e de falhas de sistema, as duas sondas Voyager tiveram de desligar instrumentos científicos
  • A Voyager 1 já havia enfrentado problemas com propulsores antes
  • Mesmo assim, a sonda continua operando na borda do espaço interestelar

O artefato humano mais distante ainda não acabou

• A Voyager 1 e a Voyager 2 são atualmente os artefatos humanos mais distantes que existem
• As duas espaçonaves eventualmente vão se apagar, e a janela de observação mais distante em direção ao espaço além do Sistema Solar também se fechará
• Com esta recuperação, a Voyager 1 poderá continuar operando por enquanto

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• It's Quieter in the Twilight é um filme de 2022 sobre os engenheiros envolvidos
  Trailer: https://www.youtube.com/watch?v=8vJT8AW0wYw , gratuito com anúncios: https://www.youtube.com/watch?v=RIP1p5gAoak

  • Parte desse excelente filme trata da interrupção por vários meses da antena de 70 metros da Deep Space Network em Canberra, na Austrália
    Coincidentemente, o novo comunicado do JPL sobre os propulsores da Voyager 1 também explica que a mesma antena ficará novamente fora do ar por um longo período, de maio de 2025 a fevereiro de 2026, para upgrades adicionais. É a única antena capaz de transmitir para a Voyager 2, que voou para o sul do plano da eclíptica após o sobrevoo de Netuno. As estações da DSN na Espanha e na Califórnia ainda conseguem transmitir para a Voyager 1, que voou para o norte do plano da eclíptica após o sobrevoo de Saturno. Todd Barber, citado na matéria do The Register e no comunicado do JPL, também aparece no filme

• Nem consigo imaginar a satisfação de enviar essa correção e receber a confirmação de sucesso algumas horas depois
  Acho que a pessoa passaria o resto da carreira tentando reviver essa emoção

  • Claro que o impacto é bem menor, mas dá para recomendar xadrez por correspondência
    Você passa a vida se perguntando se o seu eu do passado era um gênio ou um idiota
  • Agora já estamos na faixa de esperar dias
    Leva mais de um dia para ir e outro tanto para voltar. A euforia quando dá certo deve ser incrível, mas não sei se eu aguentaria ficar 48 horas sentado na ansiedade
  • O fato de ter funcionado é obviamente um ótimo resultado. Mas a alternativa mencionada pelo JPL, “poderia causar uma pequena explosão”, também teria sido interessante
    É uma espécie de final entre fogo e gelo. https://www.poetryfoundation.org/poems/44263/fire-and-ice
  • Se falhar, você vira para sempre a pessoa que transformou a Voyager I em um tijolo
    Imagine a pressão antes de enviar esse commit
  • É literalmente estender a mão por bilhões de milhas e trazer de volta à vida algo que todos achavam que tinha acabado

• “Os propulsores de rolagem de reserva atualmente em uso se tornaram arriscados por causa do acúmulo de resíduos nas linhas de combustível” — o que essa sonda está passando parece uma experiência humana demais

• Se você estava se perguntando de onde vêm os resíduos em um sistema de combustível hipergólico, a resposta é SiO2 (sílica) vindo de componentes de borracha envelhecidos
  “Após 47 anos, os tubos de combustível dentro dos propulsores ficaram obstruídos por dióxido de silício. Aparentemente, trata-se de um subproduto gerado à medida que os diafragmas de borracha nos tanques de combustível da espaçonave envelhecem.”
  ┕ https://science.nasa.gov/missions/voyager-program/voyager-1/...
  Também houve um comentário no HN que encontrou um documento relacionado no NTRS. “O suprimento de hélio infla um balão de borracha, incluindo Teflon, dentro do tanque para empurrar o combustível Hydrazine (N2H4) para fora do tanque esférico de Ti. Parece que o N2H4 era forte o bastante para degradar até aqueles materiais da era espacial.”
  https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19810001583/downloads/19...
  ┕ https://news.ycombinator.com/item?id=41525267

• Estou ansioso pelo dia em que, no século 23, V’Ger volte para contar as histórias de sua viagem
  https://en.m.wikipedia.org/wiki/Star_Trek:_The_Motion_Pictur...

• É impressionante fazer uma atualização sem fio em tecnologia de 50 anos, por um link de largura de banda extremamente baixa, com horas de atraso, sem acesso físico, e sem perder permanentemente o link nem transformar o dispositivo em um tijolo
  Procurei pelo Viking Computer Command Subsystem (CCS), mas há pouquíssimos documentos públicos

  • Como não há ar no espaço, em vez de atualização sem fio seria uma atualização através do vazio?
  • Nem sempre tiveram sorte. A Mars Global Surveyor foi inutilizada por uma atualização ruim

• Momentos como este me lembram exatamente por que fico arrepiado sempre que vejo o logotipo da NASA
  Não é apenas ciência: é uma realização humana incrível e inspiradora. Trabalho extraordinário da equipe da NASA

  • Décadas de curiosidade humana, persistência e criatividade estão contidas em uma pequena espaçonave que ainda sussurra para nós da borda do Sistema Solar
  • Outra coisa arrepiante é que a Voyager em breve estará a um dia-luz de distância
    Parece totalmente coisa de ficção científica, mas é real
  • A NASA tem uma quantidade absurda de histórias de sucesso contra probabilidades ridiculamente baixas, e relativamente poucas histórias do tipo “tudo explodiu por causa de um erro idiota”; sinceramente, isso é insano
    Para cada história como a da Climate Orbiter, de “erramos ao converter do sistema métrico para unidades imperiais”, há umas três histórias milagrosas como a da tripulação da Apollo 13 conseguindo adaptar uma peça quadrada a um buraco redondo para poder respirar. Claro, também há casos como a Apollo 1, de “colocamos pessoas e fios dentro de uma lata pressurizada com oxigênio puro”, mas também existe o caso do Perseverance Rover, de “construímos um guindaste que paira sozinho com foguetes para descer suavemente um rover de 1 tonelada até o solo por cabos”
  • A NASA é uma excelente empresa de relações públicas. Para mim, os verdadeiros heróis são o CalTech-JPL, a Arizona State e outras instituições nas quais a NASA coloca seu logotipo
  • Acho que meus filhos provavelmente terão uma reação parecida ao logotipo da SpaceX
    Eu cresci vendo lançamentos do ônibus espacial, meu pai cresceu vendo o pouso na Lua, e agora meus filhos estão vendo essa fronteira ser empurrada ainda mais longe. A cena da torre agarrando o foguete da SpaceX foi realmente incrível, e as crianças ficaram maravilhadas. Quando mandaram um carro para o espaço com um manequim tocando música, elas ficaram extremamente empolgadas. Dá para pensar “quem faz uma coisa dessas?”, mas para crianças isso é pura inspiração. Acho que a próxima geração de engenheiros vai vê-lo como um herói. Acredito que Musk não perdeu aquele encantamento infantil pelo espaço. Nem uma fortuna enorme conseguiu tirar isso dele. Sou muito grato por ele servir de modelo para meus filhos. Há coisas que ele faz das quais discordo? Sim. Mas ele tem uma influência muito positiva e cheia de possibilidades sobre as crianças, então não quero derrubar o herói delas. É muito gratificante ouvir meu filho dizer “pai, posso te mostrar meu plano para construir um trem?” e ligar essa curiosidade e esse encantamento a “como os foguetes do Elon Musk, pai”

• É incrível ainda conseguirmos nos comunicar com algo lançado em 1977, que continua fazendo ciência e respondendo a comandos
  Mesmo que seja preciso esperar 23 horas para saber se deu certo

  • “23 horas para saber se deu certo” — isso é mais rápido que minha última equipe terceirizada no exterior
  • Com sorte, são 46 horas
    O comando leva 23 horas para chegar à espaçonave, e a resposta dela leva mais 23 horas para chegar à Terra. “Com sorte” porque o projeto Voyager precisa competir com outros projetos por tempo nas antenas da Deep Space Network. Se não conseguirem dois slots separados por 46 horas, precisam depender da telemetria atrasada para confirmar se o comando foi recebido e processado com sucesso

• Recebi uma oferta de estágio neste verão na JPL Deep Space Network, mas recusei porque preciso concluir meu curso de pós-graduação
  Queria ter estado lá enquanto isso acontecia. Espero ter sorte de novo, mas o financiamento anda difícil ultimamente

• Já sei o que devemos fazer. Encontrar a pessoa que projetou esse sistema de propulsores, repreendê-la publicamente para obter catarse e criticá-la por não ter feito planejamento para o futuro…