Voyager 1’in Dünya ile iletişimi kesildi

 (cnn.com)
2 puan yazan GN⁺ 2023-12-15 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • NASA’nın 46 yıllık Voyager 1 sondası, bir bilgisayar arızası nedeniyle bilimsel ve mühendislik verileri gönderemiyor; bu da yıldızlararası uzayda sürdürülen uzun vadeli gözlem akışının kesintiye uğrama riski doğuruyor
  • Arıza, araçtaki bilgisayarlardan flight data system ile iletişim cihazı arasında meydana geldi; 14 Kasım’dan bu yana anlamlı veriler yerine yalnızca tekrarlayan 1 ve 0 desenleri geri dönüyor
  • Sonda Dünya’dan yaklaşık 15 milyar mil uzakta olduğu için komutların gidiş-dönüşü yaklaşık 45 saat sürüyor; nedenin teşhisi ve kurtarma girişimleri haftalarca uzayabilir
  • Voyager 1 komutları alıp çalıştırabiliyor, ancak şu anda sondanın durumunu ve gözlem değerlerini içeren kullanılabilir veriler Dünya’ya ulaşmıyor
  • Voyager 1 ve 2, heliosferin dışındaki yıldızlararası uzayda çalışan tek uzay araçları olduğu için kurtarma geciktikçe parçacık ve manyetik alan değişimlerini izleyen veriler eksik kalıyor

Yıldızlararası uzayda duran veri iletimi

  • NASA’nın Voyager 1 sondası, bir bilgisayar arızası nedeniyle Dünya’daki görev ekibine normal veri gönderemiyor
  • Mühendisler, Güneş Sistemi’nin dışındaki keşfedilmemiş bölgeyi araştıran yaşlı sondayı uzaktan kurtarmak için çalışıyor
  • Voyager 1, Dünya’dan yaklaşık 15 milyar mil, yani 24 milyar km uzakta bulunan en uzak uzay aracı
  • İkiz sonda Voyager 2 de Dünya’dan 12 milyar mil, yani 20 milyar km’den fazla uzakta
  • Her iki sonda da yıldızlararası uzayda bulunuyor ve Plüton’un yörüngesinin ötesine kadar uzanan Güneş’in manyetik alanı ve parçacık balonu olan heliosferin dışında çalışan tek uzay araçları

5 yıllık görevden 46 yıllık operasyona

  • Voyager sondaları başlangıçta 5 yıl çalışacak şekilde tasarlanmıştı, ancak tarihin en uzun süre çalışan iki uzay aracı hâline geldiler
  • İki sonda, onlarca yıl önce Jupiter, Saturn, Uranus ve Neptune yakın geçişleri olan ilk hedeflerini tamamladıktan sonra da Güneş Sistemi ve ötesine ilişkin gözlemler sağlamayı sürdürdü
  • Beklentileri çok aşan çalışma süresi boyunca çeşitli teknik sorunlar da tekrar tekrar yaşandı

flight data system arızası

  • Voyager 1’de üç yerleşik bilgisayar bulunuyor; bunlardan flight data system, bilimsel cihaz bilgilerinin yanı sıra sondanın durumunu gösteren mühendislik verilerini toplayıp iletiyor
  • Dünya’daki görev kontrol ekibi bu verileri 1 ve 0’lardan oluşan ikili kod biçiminde alıyor
  • Mevcut durumda flight data system’in bir döngüye girdiği düşünülüyor ve iletişim cihazı yalnızca aynı 1 ve 0 desenini geri gönderiyor
  • Görev ekibi bu sorunu ilk kez 14 Kasım’da tespit etti
  • Sonda hâlâ Dünya’dan gönderilen komutları alıp uygulayabiliyor
  • Ancak iletişim cihazındaki sorun nedeniyle Voyager 1’in bilimsel verileri ve mühendislik verileri Dünya’ya geri dönmüyor

Kurtarmanın neden kaçınılmaz olarak yavaş ilerlediği

  • Voyager ekibi hafta sonu flight data system’i yeniden başlatma komutu gönderdi, ancak henüz kullanılabilir veri geri dönmedi
  • NASA Jet Propulsion Laboratory’den Calla Cofield’e göre mühendisler, bir sonraki adımı belirlemeden önce temel nedene ilişkin daha fazla bilgi topluyor
  • Bu süreç birkaç hafta sürebilir
  • Mesafe nedeniyle tek bir komut gönderip sonucunu görmek bile uzun zaman gerektiriyor
    • Dünya’dan gönderilen bir komutun sondaya ulaşması 22,5 saat sürüyor
    • Yanıtı almak için 45 saat beklemek gerekiyor
  • Voyager 1, 1981’de flight data system ile ilgili benzer fakat aynı olmayan bir sorun yaşamıştı
  • Mevcut sorunun, sondanın son yıllarda yaşadığı diğer arızalarla bağlantılı görünmediği belirtiliyor
  • Görev ekibi yalnızca onlarca yıl önce yazılmış orijinal kılavuzlara başvurabiliyor; bu belgeler yaşlanan sondanın bugün karşılaştığı sorunları öngörmemişti
  • Ek komutlar gönderilmeden önce, sondanın operasyonlarında beklenmeyen etkiler oluşmaması için olası sonuçların gözden geçirilmesi gerekiyor

Eski uzay araçlarını hayatta tutma çalışması

  • Voyager ekibi, güç tasarrufu sağlamak ve görevi uzatmak için iki yaşlı sondanın ekipmanlarını kademeli olarak kapattı
  • Uzun süreli operasyon sırasında beklenmeyen sorunlar ve iletişim kesintileri de birkaç kez yaşandı
    • 2020’de Voyager 2’nin Dünya ile 7 ay boyunca iletişim kuramadığı bir dönem oldu
    • Ağustosta hatalı bir komut Voyager 2’nin anten yönünü bozduktan sonra görev ekibi, uzun mesafeli “shout” tekniğiyle iletişimi yeniden sağladı
  • Voyager 1’in düzenli veri iletimi yeniden sağlanırsa onlarca yıldır süren gözlem akışı korunabilecek
  • Görevin başlıca değeri uzun çalışma süresinde yatıyor; bilim insanları sonda heliosferden daha da uzaklaştıkça parçacıkların ve manyetik alanların nasıl değiştiğini görmek istiyor
  • Voyager 1 bilgi göndermeyi sürdüremezse ilgili veri seti eksik kalacak
  • Cofield, Voyager sondalarının ilk görevlerinin çok ötesine geçerek tarihteki tüm uzay araçlarından daha uzun süredir çalıştığını ve mühendislik ekibi onları hayatta tutmaya çalışırken bile sorunların ortaya çıkabileceğini düşünüyor

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2023-12-15
Hacker News yorumları

  • En sevdiğim teknoloji efsanelerinden biri, Voyager 1'in fırlatıldığında üzerinde bir Viterbi kodlayıcı taşıdığı, ancak o dönemde Dünya'da bunu çözecek kadar hızlı bir bilgisayar olmadığıdır.
    Birkaç yıl sonra Moore Yasası yetişince uzaktan Viterbi yöntemine geçip daha verimli iletim yaptıkları anlatılır.

    • “O dönemde Dünya'da bunu çözecek kadar hızlı bir bilgisayar yoktu” ne demek, pek anlayamıyorum.
      Gerçek zamanlı çözme yapılamıyordu deniyorsa, zaten buna gerek olmayacaktı. İletilen veriler nasıl olsa teybe kaydedilmiş olurdu.
      Bu teypleri çözmenin yöntemi burada açıklanıyor: https://destevez.net/2021/09/decoding-voyager-1/
    • Şu anda ne kadar geçerli bilmiyorum ama bir dönem, belirli hesaplamaları mevcut donanımda çalıştırmaktansa yeni donanım çıkana kadar bekleyip çalıştırmanın daha hızlı olacağı söylenirdi.
    • Kodlama/iletimin, çözme/alım işleminden daha basit olabileceği fikri ilginç.
      Eski optik sürücülerin 48x hızda yazıp 8x hızda okuması, doğrulama açılınca doğrulama süresinin yazma süresinden daha uzun sürmesi aklıma geldi.
      Muhtemelen hata düzeltme veya gürültü/bozulma filtreleme gibi şeyler yüzündendir. Hata düzeltmeye yardımcı ek bitleri üretmek önemsiz bir hesaplama olabilir, ama hasarlı bir ortamda gerçek hata düzeltmeyi yapmak çok sayıda karmaşık hesaplama gerektirebilir.
    • Bu bir hata düzeltme meselesi. Uzay aracı, sinyale yedekli evrişimsel kod ekliyor.
      Hata oranı düşükse çözme kolaydır ve program ters dönmüş bitleri basitçe tahmin edebilir. Hata oranı yükseldikçe iş zorlaşır; Viterbi çözücü hesaplama maliyeti yüksek olsa da diğer yapılara göre daha yüksek hata oranlarını düzeltebilir.
      Dünya ile mesafe arttıkça sinyal gücü zayıfladığı için görevin ilerleyen safhalarında hata düzeltme çok daha önemli hale gelir. Görev sırasında iletim hata oranı yükseldikçe farklı yedeklilik seviyeleri arasında geçiş yapılmış olabilir. Yine de evrişimsel kodun işe yaramadığı bir dönem hiç olmadı; daha iyi çözücüler sayesinde sadece biraz daha kullanışlı hale geldi.
    • Ayrıntılar https://voyager.gsfc.nasa.gov/Library/DeepCommo_Chapter3--14... ve https://core.ac.uk/download/pdf/42893533.pdf içinde var. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/57695 de muhtemelen ele alıyordur ama ödeme duvarının arkasında.
      Anlamadığım nokta, neden en baştan daha iyi yöntemi kullanıp o verileri teybe kaydetmedikleri. Voyager'ın düzgün çalışacağına henüz güvenmemiş olabilirler; PDF'lerden birine göre bunun deneysel bir sistem olduğu söyleniyor. Ya da Dünya'ya görece yakınken Voyager tüm bant genişliğini kullanacak kadar veri üretmiyordu, uzaklaştıkça sinyal zayıflayıp daha iyi hata düzeltmeye veya yer alıcılarına ihtiyaç duyulmuş olabilir.

  • En sevdiğim grafik, Voyager 1'in Güneş Sistemi'nden çıktığını gösteren grafiktir.
    O zamanlar lise matematik ve fen öğretmeniydim; gün boyu öğrencilerime bu grafiği göstermiştim. Herkesin yüz ifadesinin değiştiği ve bunun anlamını kavradığı anı görmek gerçekten çok keyifliydi.
    https://phys.org/news/2012-10-voyager-left-solar.html

    • Ofis duvarında mevcut konumunu ve durumunu gösteren bir e-mürekkep ekran olsa güzel olurdu.
      Böyle uzay araçlarını ve başarıları düşününce muazzam bir hayranlık ve dinginlik hissediyorum; her gün üstüme yağan işlerden önce zihnimi toparlamama yardımcı olabilir.
    • Neden doğrusal grafik değil?
    • Voyager'ın Güneş Sistemi'nden çıktığı hikâyesi o kadar popüler ki sanırım neredeyse 10 kez anlatıldı.
    • Bunun güneş parçacığı sensörlerinden, kablo demetinden ya da konektörlerden birinin basitçe arızalanması olmadığını nasıl bildiklerini merak ediyorum.

  • En sevdiğim gerçeklerden biri, Voyager 1’in üzerinde Voyager Golden Record adlı bir şeyin bulunması.
    Üzerinde şu ifade yazıyor: “Bu, küçük ve uzak bir dünyadan bir armağan; seslerimizin, bilimimizin, görüntülerimizin, müziğimizin, düşüncelerimizin ve duygularımızın bir göstergesi. Kendi zamanımızı aşarak sizin zamanınıza kadar yaşamayı umuyoruz.”
    Bunu her düşündüğümde tüylerim diken diken oluyor. Umarım bu sorundan toparlanıp iletişimi yeniden kurabiliriz.
    [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record

    • İstenmeden çıplak fotoğraf göndermiş olmamızın komik olduğunu düşünmüştüm. Altın disk ne kadar havalı, yolculuk ne kadar uzun olursa olsun, bunu komşuya göndermiş olsak suç sayılabilecek bir davranış olurdu.
      Ama Wikipedia’daki fotoğrafa bakınca ne çıplaklık var ne de Vitruvius Adamı. On yıllardır sahip olduğum bir inancın bir anda düzeltilmesi tuhaf. Muhtemelen kafamda önceki Pioneer plaque ile Voyager’ı birleştirmişim.
      https://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_plaque
      NASA’nın Pioneer plaque üzerindeki çıplaklıktan, yani çıplak kadın ve erkek çiziminden dolayı eleştirilmesinin ardından Sagan ve ekip arkadaşlarının Golden Record’a çıplak kadın ve erkek fotoğrafı koymasına izin verilmediği söyleniyor. Bunun yerine yalnızca bir çiftin silüeti dahil edilmiş. Ancak kayıtta Jon Lomberg’in “omurgalı evrimi diyagramı” var; burada dış üreme organları görünen, anatomik olarak doğru çıplak kadın ve erkek çizimleri bulunuyor. El sallayan kişi de değişmiş: Pioneer plaque’te erkek el sallarken, “omurgalı evrimi” görselinde kadın el sallıyor.
    • O sade ve alçakgönüllü mesajı seviyorum.
      Benim düşüncem de benzer. Biz hâlâ genciz; yediğimiz yere pisliyoruz, birbirimizi öldürmeye hatırı sayılır kaynak harcıyoruz, kendimize bile iyi bakmıyoruz ve tavşanlar gibi çoğalıyoruz.
      Birkaç parsek ötede bir yerlerde “Henüz yaklaşmayın. Bu varlıklar temasın ne anlama gelebileceğine henüz hazır değil” yazan bir tabela olabilir. Önümüzde geçmemiz gereken bir sınav var. O sınav, mevcut insanlık hâlinin bir yan ürünü olarak ortaya çıkacak.
      “Kendi zamanımızı aşarak yaşamayı umuyoruz” sözü de fazlasıyla yerinde. Gerçekten gerçekçi ve o kayıtta bu kadar gerçekçi olmak gerekiyor.
      Eğer gerçekten hayatta kalır ve gelişirsek, yolculukta bizden daha ileride olan varlıkların hayal edebileceği ölçeklere ulaşırsak, başardığımız gerçeğine hayranlıkla dönüp bakabiliriz. Başka varlıklar da başarılı olmamız hâlinde bir gün tanışmaya değer olacağımızı umut ve beklentiyle izleyebilir.
      Belki de o küçük, inatçı dünya ve insanları yeterince aydınlanıp dayanır; hâlâ genç olsalar da bir ölçüde yoldaş olmaya hazırlanır. O kısa cümlelerde gerçekten çok şey var.
    • İçinde hangi müziklerin olduğunu merak etmiştim; Wikipedia’daki şu pasaj beni güldürdü:
      Berry’nin “Johnny B. Goode” parçasının dahil edilmesi tartışmalıydı; bazıları rock müziğin “ergen işi” olduğunu söylemiş, Sagan ise buna “Bu gezegende çok sayıda ergen var” diye yanıt vermiş.
    • Golden Record kopyası, kitap ve hatıra ürünleri içeren kutu setine sahibim.
      Harika bir sanat eseri; Voyager hayranıysanız bir tane edinmeye değer. Kitabı tek başına bile parasını hak ediyor. Golden Record’u ne kadar iyi anlarsanız, bunun dışarıda bir yerlerde olandan çok, tam burada sahip olduğumuz şeyin ne kadar değerli olduğuna dair bir eser olduğunu o kadar çok fark ediyorsunuz.
      https://ozmarecords.com/collections/shop/products/voyager-go...
    • Yaklaşık 7 yıl önce bunu yapmıştım: http://voyager.damninteresting.com/

  • Voyager uzay araçları ilk fırlatıldığında onlarla ilgilenmek için biraz küçüktüm, ama 80’lerin ortasından beri bu araçların maceralarını takip ediyorum.
    Neptün yakın geçişi sırasında “Neptune all night” TV özel yayınını izleyip biraz hayal kırıklığına uğradığımı hatırlıyorum. Bütün gece yalnızca tek bir fotoğraf almıştık ve onu renklendirmeye bile zaman olmamıştı.
    Uzay araçlarını en baştan, özgün görev kapsamlarının çok ötesinde uzun süre dayanacak ve uzağa gidecek şekilde tasarlayan mühendislerin yaratıcılığından ve bu kadar düşmanca bir ortamda, bu kadar uzun zaman ve büyük mesafeler boyunca iki makineyi çalışır durumda tutma becerisinden her zaman ilham aldım.
    Geçmişteki ve bugünkü Voyager ekipleri sayesinde sayısız genç STEM kariyerlerine ilham buldu; bu proje, insanın meraklı ve yaratıcı yönünün ne kadar harika olduğunu gösterdi.

    • Bu görevi ayakta tutmaya devam eden mühendisler ve ekip hakkındaki en sevdiğim makale:
      https://www.nytimes.com/2017/08/03/magazine/the-loyal-engine...
    • Voyager’ın sıradaki ziyaret ettiği gezegenin fotoğrafının ertesi ay National Geographic’te yayımlanmasını beklediğimi hatırlıyorum.
      İnternet öncesi dönemin keyiflerinden biriydi.

  • V'ger hakkında bir şey okuduğum her seferinde insanlık adına gurur ve saygı duyuyorum.
    Son derece zararlı bir ortamda bizden uzaklaşırken bile 46. yılında hâlâ işini yapan ve kartpostal gönderen bir uzay sondası tasarlayıp inşa etmiş olmamız inanılmaz.
    Ama Dünya’da hâlâ basit işleri berbat ediyoruz.

    • Zirve o zamandı. Şimdi servet çıkarımı ve birkaç kişiyi daha da zenginleştirmekle fazla meşgulüz.
    • Kesinlikle doğru. NASA’nın başarılarının insanlığın ulaştığı en yüksek nokta olduğunu düşünüyorum.
      Bazen bu tür zaferleri ortaya çıkaran ekipte ben olsaydım nasıl olurdu diye hayal ediyorum; sanırım ömrüm boyunca gururdan taşardım.
    • Star Trek göndermesini görmek güzel. V'ger, Star Trek: The Motion Picture’da yer alan varlıktır.
      O film çocukken bende büyük bir hayranlık uyandırmıştı.
    • ABD’nin 1950–1980 arasında başardıkları inanılması güç şeyler.
    • O zamanlar insanlar “kim olduklarından” çok ne yapabildiklerine göre işe alınıyordu.

  • Voyager 1 hakkındaki şu ifadeyi her zaman sevmişimdir; uzayın ne kadar engin olduğunu ve Oort Bulutu’na kadar olan mesafenin bile ne kadar uzak olduğunu çok iyi hatırlatıyor:
    “Voyager 1 günde yaklaşık bir milyon mil yol alıyor, ama Oort Bulutu’nun iç sınırına ulaşması yaklaşık 300 yıl sürecek; diğer tarafından çıkması ise muhtemelen bir 30 bin yıl daha alacak.”
    Uzak gelecekte uzay araçlarının hâlâ uzayda ilerleyen Voyager’ı geride bırakıp onu ilk uzay yolculuğu çağındaki insanlığın bir kalıntısı olarak görmesini umarım.

    • Aklıma Monty Python’ın Galaxy Song’u geldi
      https://www.youtube.com/watch?v=buqtdpuZxvk
      https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_Song#Accuracy_of_astron...
    • Günde bir milyon mil akıl almaz bir rakam
    • Bunun yaşandığı en az bir Star Trek bölümü var
    • Vay, o zaman heliopause Oort Bulutu’nun çok ama çok derinlerinde mi kalıyor? İnanılır gibi değil
    • Doğru düzgün bir uzay programı ve uzay ekonomisi başlatabilirsek bu sanılandan daha erken gerçekleşebilir
      Gelecekte Voyager I ve II’yi geride bıraktığımızda, onları daha yeni bir pil türüyle, belki de antimadde tabanlı neredeyse kalıcı bir güç kaynağıyla yenileyebiliriz

  • Geçenlerde yetişkin olduktan sonra ilk kez Star Trek: The Motion Picture yönetmen kurgusunu izledim
    NASA ile bilimkurguyu buluşturan en iyi örneklerden biri olduğunu düşünüyorum
    https://memory-alpha.fandom.com/wiki/Star_Trek:_The_Motion_P...

  • Yerine geçecek bir sonda düşünmenin zamanı çoktan geçti
    Amaç dış gezegenlerin yakınından geçmek değil, Voyager’dan daha yüksek hızlara ulaşıp yıldızlararası madde araştırmasını sürdürmek olmalı
    Buradaki başka yorumlarda da bu teknoloji için iyon itki ve ışık yelkeni anılmış; nükleer fisyon da bir seçenek olabilir. Basitlik açısından fisyon parçası yaklaşımı hoşuma gidiyor
    [1] https://www.nasa.gov/general/aerogel-core-fission-fragment-r...
    [2] https://en.wikipedia.org/wiki/Fission-fragment_rocket

    • Silah sınıfı uranyumla çalışan bir nükleer tuzlu su roketi, ışık hızının %1,5’ine denk bir delta-V’yi ve 10G’nin üzerinde ivmeyi rahatlıkla sağlayabilir
      Kuiper Kuşağı keşfi ya da insan ömrü içinde başka bir Grand Tour gerçekleştirmek için harika olurdu
      [3] https://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist2.ph...
    • “Yerine geçecek bir sonda düşünmenin zamanı çoktan geçti” kısmından o kadar emin değilim
      129 yıl sonra bir Grand Tour fırsatı daha gelecek; zaten Voyager’a o hızı kazandıran şey de en başta gezegen yakın geçişleri ve bunların sağladığı kütleçekim yardımıydı
    • Şu an akla gelen yöntem heliopause’u aşan dinamik uçuş ve güneş iyon “kanatları”
      Bir RC planörün dinamik uçuşla rüzgâr hızından çok daha yüksek hızlara çıkması gibi, teorik olarak ışık hızının %2’sine ulaşabileceği söyleniyor
      [0] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frspt.2022.1017...
      [1] (kulaklık uyarısı) https://www.youtube.com/watch?v=4eFD_Wj6dhk
    • Bu da ilginç bir seçenek
      https://en.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot

  • @dang, bu başlığı değiştirebilir misin? Gerçekle örtüşmüyor. Uzay aracı hâlâ Dünya ile iletişim halinde
    Bu bağlantı bilgi veriyor ve muhtemelen daha iyi bir bağlantı da olabilir: “Engineers Working to Resolve Issue With Voyager 1 Computer” (12 Aralık 2023)
    https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/12/12/engineers-working-...

    • O, makalenin başlığı

  • Bu uzay araçlarını çalışır halde tutan ve yazılım güncellemeleri geliştiren ekip hakkındaki yakın tarihli belgesel “It's Quieter in the Twilight” (2022) güzel
    https://m.imdb.com/title/tt17658964/