46 anni dopo il loro lancio nello spazio e l'inizio del loro viaggio, le sonde Voyager 1 e 2 ricevono una nuova patch software [correzione programma]. Lo scorso anno, Voyager 1 trasmise per errore i dati telemetrici attraverso un computer di bordo da tempo fuori uso. Gli ingegneri istruirono la sonda a tornare ad utilizzare il computer corretto e il problema rientrò, ma ad oggi non è del tutto chiaro cosa ha fatto sì che Voyager 1 decidesse di passare da un computer all'altro. Per evitare che il fenomeno possa ripresentarsi in futuro su Voyager 1 o verificarsi anche su Voyager 2, il team di missione ha sviluppato un apposito aggiornamento al software. L'aggiornamento è stato avviato il 20 ottobre su Voyager 2 mentre toccherà a Voyager 1 ricevere l'aggiornamento il 29 ottobre.
A causa della grandissima distanza a cui si trovano le due sonde, circa 24 miliardi di km Voyager 1 e circa 20 miliardi di km Voyager 2 (entrambe oltre 1 volta e mezza la distanza media Terra-Sole, formalmente ua), un segnale da Terra impiega rispettivamente 22 ore e 28 minuti e 18 ore e 41 minuti a raggiungere le antenne delle astronavi. Altrettanto tempo è necessario per ricevere una risposta.
Entrambe le sonde si ritiene abbiano oltrepassato l'eliosfera, la regione del sistema solare in cui l'influenza del vento solare predomina rispetto al mezzo interstellare, e pertanto rappresentano un avamposto scientifico unico e di primaria importanza per lo studio di questo nuovo ambiente. La missione Voyager, lanciata il 20 agosto la sonda 2 e il 5 settembre 1977 la sonda 1, era originariamente pensata per durare 4 anni. Secondo gli scienziati che le seguono, l'ultimo componente scientifico funzionante non riceverà più l'energia necessaria nel 2030.
I computer per i veicoli spaziali sono sviluppati per resistere alle temperature ed alle radiazioni dello spazio esterno. Quelli a bordo delle sonde sono in grado di eseguire circa 81.000 istruzioni al secondo. Uno smartphone di fascia bassa è oltre 7.500 volte più veloce. Il Computer Command System (CCS, Sistema di Comando ad Elaboratore) a bordo delle sonde Voyager ha 69,63 kilobyte di memoria in totale (nella foto la scheda del processore ad elementi discreti TTL a 18 bit ad accesso seriale della General Electric). È abbastanza per memorizzare un file jpeg Internet medio. I dati scientifici delle sonde sono codificati su vecchi registratori digitali a 8 tracce (con supporto di memorizzazione a nastro magnetico come nella foto). Una volta trasmessi alla Terra, la navicella spaziale deve sovrascrivere i vecchi dati per avere spazio sufficiente per nuove osservazioni. Quando la sonda non ha la possibilità di comunicare direttamente con la Terra, il suo nastro digitale può registrare circa 64 kB di dati, per trasmetterli in un secondo momento. Attualmente sulla Terra utilizziamo unità a stato solido nell'ordine di almeno 1 milione di volte più capaci.
Il software di controllo e analisi originale dei veicoli spaziali è stato scritto in Fortran 5 (successivamente portato su Fortran 77). Parte del software è ancora in Fortran, anche se altri pezzi sono stati ora portati nel più moderno C.
Le Voyager trasmettono i loro dati sulla Terra a 160 bit al secondo. Una connessione remota lenta può fornire almeno 20.000 bit al secondo.
Le sonde Voyager inviano sempre un segnale. La Voyager 1 ha un trasmettitore da 22,4 Watt, qualcosa di equivalente alla lampadina di un frigorifero, con un'antenna parabolica di 3,7 m di diametro. La NASA deve utilizzare la sua antenna più grande, una parabola da 70 metri , o combinare due antenne da 34 metri, solo per ascoltare la Voyager.
La velocità di crociera delle Voyager è di oltre 60000 km/h cioè in un'ora percorrono oltre 1 volta e mezza la circonferenza della Terra (circa 17 km/s). Al momento del lancio la batteria RTG al plutonio generava circa 470 W di potenza elettrica.
Parte della longevità delle sonde Voyager deriva dal fatto che erano costruite in modo robusto e includevano numerosi componenti ridondanti. Anche avere due macchine per svolgere lo stesso compito è qualcosa che la NASA non fa al giorno d'oggi.
Praticamente tutta la ridondanza della Voyager è scomparsa ora, perché qualcosa si è rotto lungo il percorso o perché è stata spenta per risparmiare energia.
Riferimenti
Le sonde Voyager ricevono un nuovo aggiornamento software 46 anni dopo il lancio
La NASA ha preparato un nuovo aggiornamento software delle sonde Voyager per assicurarsi che non si ripetano incidenti come quello che aveva mandato in tilt la telemetria di Voyager 1 lo scorso anno. Intervento anche sulla configurazione dei propulsori per farli durare ancora a lungo.
Voyager - NASA Science
Voyager 1 and its twin Voyager 2 are the only spacecraft ever to reach the edge of interstellar space..
voyager.jpl.nasa.gov
CCS (Command and Control Subsystem) Bay Assembly, Voyager Spacecraft
This is a component of the Voyager 2 attitude/control system.
Processor Subassembly, Command and Control Subsystem/Attitude and Articulation
This is one of several components of the Voyager 2 attitude and control system.
Memory Subassembly Board, Voyager
This circuit board is a flight-qualified spare from the Voyager 2 spacecraft's attitude and control system.
Voyager 1 - Wikipedia
Voyager 2 - Wikipedia
La storia delle sonde Voyager - Focus.it
Le più lontane e longeve sonde mai inviate hanno raggiunto 40 anni di viaggio. Ogni giorno riportano dati scientifici di frontiere inesplorate.
www.focus.it
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