ボイジャー1号、4つの機器すべてから科学データを返送。

宇宙の化け物NASAの長寿ミッション「ボイジャー(Voyager)」で、ソフトウェアパッチとスラスターの取り組みは、同機関の星間探検家の寿命を延ばすのに役立つはずだ。

NASAのボイジャー計画のエンジニアは、1977年に打ち上げられた両方の宇宙船が今後何年にもわたって星間空間の探索を継続できるようにするための措置を講じていると報告した。

https://note.com/digicreatorito/n/n4ee482626c82

1977年に打ち上げられたので、システムはさらに古い。
IBMの名機360より古いかもしれない。
IBMの16ビットパソコンができたのは、1981年である。
1981年には、スペースシャトル1号コロンビアが打ち上げられている。

今回の情報は、凄まじいミッションであることから、一部でも削ると意味をなさないので、全文を訳す。

ある取り組みでは、宇宙船の一部のスラスターの細いチューブ内に蓄積していると思われる燃料残留物に対処している。スラスターは、各宇宙船のアンテナを地球に向け続けるために使用される。 この種の蓄積は他の少数の宇宙船でも観察されている。

チームはまた、昨年ボイジャー1号で発生した不具合の再発を防ぐためのソフトウェアパッチをアップロードしている。 エンジニアはこの不具合を解決しており、このパッチはボイジャー1号で問題が再発したり、その双子であるボイジャー 2号で問題が発生したりするのを防ぐことを目的としている。

スラスターの蓄積
ボイジャー1号とボイジャー2号のスラスターは主に、通信のために宇宙船のアンテナを地球に向けておくために使用される。

宇宙船は車輪のように、上下、左右、中心軸の周りの3方向に回転できる。これを行うと、スラスターが自動的に点火し、アンテナが地球を向くように宇宙船の向きを変える。

推進剤は燃料ラインを介してスラスターに流れ、その後、推進剤入口チューブと呼ばれる、外部の燃料ラインよりも 25 倍細いスラスター内の小さなラインを通過する。スラスターが点火するたびに微量の推進剤の残留物が追加され、数十年にわたって物質が徐々に蓄積されていく。

一部の推進剤入口チューブでは、蓄積が顕著になってきている。その蓄積を遅らせるために、ミッションはスラスターを発射する前に2台の宇宙船を各方向にわずかに遠くまで回転させることを開始した。これにより、スラスターの点火頻度が減少する。

スラスターの回転範囲の調整は2023年09月と10月に送信されたコマンドによって行われ、探査機はこれまでよりも各方向に1度近く遠くまで移動できるようになった。
また、ミッションでは発射回数が減り、発射時間が長くなっているため、各宇宙船で行われる発射の総数はさらに減少する。

調整はミッションへの影響を最小限に抑えるために慎重に考案されている。 宇宙船の回転数が増えると、科学データの一部が時々失われる可能性もあるが、これは電話をかけているときに相手が時々途切れるのと同じようなもので、研究チームは、計画によってボイジャーが時間の経過とともにより多くのデータを返せるようになると結論付けた。

それこそ最新のAI(Artificial Intelligence/人工知能)を使うことで、一部が時々失われても捕捉できる。

技術者らは、スラスター推進剤の入口チューブがいつ完全に詰まるのかを正確に知ることはできないが、これらの予防策を講じれば、少なくともあと5年間、場合によってはそれよりも長い期間はそのような事態は起こらないと予想している。 チームは今後数年間で、スラスターの寿命をさらに延ばすために追加の措置を講じる可能性がある。

私の父は、脳梗塞で死んでいるので、私の脳もこの技術が必要かもしれない。

私が一番好きな宇宙研究所NASAの南カリフォルニア州パサディナにあるJPL研究所(Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif.)として、このミッションのプロジェクト・サイエンティストを務めるリンダ・スピルカー(Linda Spilker, project scientist for the mission)は、「ミッションがここまで進んで、エンジニアリングチームは、我々には戦略がまったくない多くの課題に直面している.」と語った。 「しかし、彼らは創造的な解決策を考え出し続けています。」と話している。

問題を修正する(Patching Things Up)
2022年、ボイジャー1号宇宙船の向きを地球に合わせる搭載コンピューターが、それ以外は正常に動作し続けていたにもかかわらず、文字化けした状態レポートを送り返すようになった。

ミッション/エンジニアは問題を特定するのに数か月かかりった。 AACS(Attitude Articulation And Control System/姿勢関節制御システム) がコマンドの方向を誤っており、コマンドを実行せずにコンピューターのメモリに書き込んでいた。見逃したコマンドの1つにより、AACSステータス・レポートが地上のエンジニアに届く前に文字化けしていた。

チームは、AACSが誤ったモードに入ったと判断しました。ただし、原因を特定できなかったため、問題が再発するかどうかはわからない。 ソフトウェアパッチはそれを防ぐはずでである。

JPLのボイジャー・プロジェクトマネージャーのスザンヌ・ドッド(JPL’s Suzanne Dodd, Voyager project manager)は、「このパッチは、将来私たちを守り、できるだけ長く調査を続けるのに役立つ保険のようなものです。」と述べた。 「これらの宇宙船は、これまでに星間空間で運用された唯一の宇宙船なので、彼らが送り返してくるデータは、私たちの局地宇宙を理解する上で非常に貴重なものです。」

ボイジャー1号とボイジャー2号は、それぞれ地球から 150億マイル、120億マイル以上を旅した。 このような距離では、パッチの指示が宇宙船に届くまでに18時間以上かかる。

宇宙船の老朽化と通信の遅延により、パッチによって重要なコードが上書きされたり、宇宙船にその他の予期せぬ影響が及んだりするリスクが若干ある。 これらのリスクを軽減するために、チームはコードの作成、レビュー、チェックに数か月を費やした。

追加の安全対策として、ボイジャー2号は最初にパッチを受け取り、その双子のテストベッドとして機能する。

ボイジャー1号は他のどの宇宙船よりも地球から遠いため、そのデータの価値は高くなる。

チームは、10月20日金曜日にパッチをアップロードし、AACSメモリの読み出しを行って、それが正しい場所にあることを確認する。差し迫った問題が発生しない場合、チームは10月28日土曜日にコマンドを発行して、パッチが正常に動作しているかどうか状況を確認する予定である。

ミッションの詳細
ボイジャーのミッションは当初、土星と木星を通過する両方の探査機を送り、わずか4年間しか続かない予定だった。 NASAはボイジャー2号が天王星と海王星を訪問できるようにミッションを延長した。

これは今でも氷の巨人に遭遇した唯一の宇宙船である。

1990年、NASAは再びミッションを拡張し、今回は太陽が作り出す粒子と磁場の保護泡である太陽圏の外に探査機を送ることを目的とした。
ボイジャー1号は2012年に境界に到達し、ボイジャー2号(双子とは異なる方向に低速で移動)は2018年に境界に到達しました。

パサデナにあるカリフォルニア工科大学の一部門であるJPLは、化け物ボイジャー宇宙船を製造し、運用している。
ボイジャーのミッションは、ワシントンの科学ミッション総局の太陽物理学部門が後援するNASA太陽物理システム観測所の一部である。

For more information about the Voyager spacecraft, visit:

https://www.nasa.gov/voyager
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2022年08月17日---ASAの長寿ミッション「ボイジャー(Voyager)」、45年間の宇宙滞在を記録。
2018年12月11日---「ボイジャー2号」、「ボイジャー1号」に続き、星間空間に旅立った！
2017年12月01日---37年間も休眠していたボイジャーのエンジンが再起動した！
2013年06月27日---ボイジャーの大旅行。どれくらいの時間あなたはそれに必要とするか？
2012年10月25日---太陽系調査50周年シンポジウム。
2012年08月25日---ボイジャーは、太陽系を出た！
2011年12月05日---ボイジャー1号は、太陽系の端から新しい領域に入った。
2011年08月17日---ボイジャー1号で遭遇した、最初の地球と月。
2010年12月13日---ボイジャー1号宇宙船が、太陽系の遠点に達した！
2010年11月11日---土星のリングで起こった亡霊現象、ボイジャー2号とカッシーニの比較。
2007年09月12日---NASAボイジャー30周年特別マルチメディア・ページ公開！
2007年09月05日---ボイジャー1号、2号が今秋30周年！
1989年08月25日---ボイジャー2号が海王星に接近した。
1986年01月25日---ボイジャー2号が天王星に接近した。
1980年11月12日---ボイジャー1号が土星を斜めに進入した。
1977年09月17日---ボイジャー1号が初めて、地球と月一枚のフレームに納た写真を撮影した。
1977年09月05日---ボイジャー1号が、打ち上げられた。
1977年08月20日---ボイジャー2号が、打ち上げられた。
1975年07月20日---ボイジャー1号の計画が始められた。
1972年03月02日---最初の小さな宇宙船「Pioneer 10」が打ち上げられた。
1781年03月13日---ウィリアム・ハーシェルによって冥王星が発見された。

https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-voyager-team-focuses-on-software-patch-thrusters
https://voyager.jpl.nasa.gov
https://www.jpl.nasa.gov/news/engineers-solve-data-glitch-on-nasas-voyager-1
https://voyager.jpl.nasa.gov/news/details.php?article_id=108
https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/timeline/#event-a-once-in-a-lifetime-alignment
https://www.nasa.gov/voyager