Sonde spaziali Voyager: un aggiornamento software per prolungare la missione

Sonde spaziali Voyager: un aggiornamento software per prolungare la missione

Le sonde spaziali Voyager sono state lanciate nel 1977 e ancora adesso funzionano (seppur limitatamente) per fornire dati utili agli scienziati. Nonostante gli oltre 20 miliardi di km di distanza, gli ingegneri hanno inviato una patch software.

di pubblicata il , alle 19:26 nel canale Scienza e tecnologia
NASA
 

Le missioni delle sonde spaziali Voyager sono tra le più iconiche del panorama spaziale. Lanciate a pochi giorni di distanza (nel 1977), attualmente sono tra i manufatti più lontani dalla Terra e, nonostante le loro funzionalità siano ormai molto ridotte, possono ancora fornire importanti informazioni sulla parte più esterna del Sistema Solare. Missioni che possano arrivare così distante e che abbiano raccolto ciò che hanno raccolto le due Voyager arriveranno solo tra un po' di tempo e probabilmente saranno opera della Cina e del suo programma spaziale.

voyager sonde

JPL e NASA vogliono cercare di prolungare il più possibile la possibilità delle sonde di inviare segnali e di continuare a fornire dati agli scienziati. Per questo gli ingegneri hanno operato per fare in modo che le navicelle possano essere ancora efficienti per tutto il tempo che gli rimane prima che l'alimentazione degli RTG (generatore termoelettrico a radioisotopi) si esaurisca. Un aggiornamento software, anche su codice scritto negli anni '70, può sortire effetti positivi e far continuare il sogno di molti appassionati di Spazio e astronomia.

Le sonde Voyager ricevono un aggiornamento software per prolungarne la vita

Secondo quanto riportato dal JPL in queste ore la squadra che segue le operazioni delle due sonde spaziali ha escogitato un nuovo sistema per evitare che i propulsori possano intasarsi con residui di propellente. Per quanto le manovre siano limitate, bisogna considerare che le due navicelle devono essere orientate correttamente per permettere alle antenne di comunicare con il Deep Space Network sulla Terra.

voyager

In particolare l'aggiornamento software permetterebbe di evitare il ripresentarsi del problema che aveva afflitto Voyager 1 lo scorso anno, rischiando di porre fine alla sua missione anzitempo, da non confondere con quello dell'unità gemella accaduto invece negli scorsi mesi. Le navicelle possono orientarsi sui diversi assi oltre che ruotare e per farlo un po' di propellente deve essere immesso in "piccoli tubicini" dove però è più facile che alcuni residui si fermino e potenzialmente blocchino le operazioni nominali.

voyager

Lo stratagemma pensato dagli ingegneri è stato quello di ridurre il numero di accensioni dei propulsori (e quindi il propellente immesso) facendo ruotare le Voyager nelle varie direzioni per un po' più di tempo (spostando di circa un grado in più rispetto a prima). Altra modifica per mitigare il problema è stata quella di ridurre il numero di accensioni dei propulsori e farle durare leggermente di più.

voyager

Schemi ad alta risoluzione delle sonde, click per ingrandire

Gli ingegneri pensano che questa strategia possa ridurre parzialmente il numero di dati inviati ma le sonde spaziali potranno raccogliere dati per più tempo compensando quindi la perdita. I comandi sono stati inviati a settembre e ottobre di quest'anno. Attualmente Voyager 1 si trova a circa 22 ore e 26 minuti luce dalla Terra mentre la sorella Voyager 2 si trova a 18 ore e 41 minuti circa dal nostro Pianeta.

Secondo quanto riportato dal Deep Space Network, il contatto attraverso la grande antenna di Canberra DSS 43 avviene a una velocità di 160 b/s e a -150 dBm (unità logaritmica di misura della potenza) per quanto riguarda Voyager 2. Bisogna considerare che questa sonda si trova a oltre 20,2 miliardi di chilometri dalla Terra (mentre l'altra unità è a 24,2 miliardi di chilometri) e le comunicazioni sono tutt'altro che facili.

11 Commenti
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Alfhw20 Ottobre 2023, 21:01 #1
WOW! Un update dopo quasi 50 anni!
nyo9020 Ottobre 2023, 23:01 #2
Originariamente inviato da: Alfhw
WOW! Un update dopo quasi 50 anni!


Alla faccia dell'elettronica di consumo abbandonata dopo due anni.

A me invece sorprendono i -150dB, praticamente un'assenza di segnale. Il mio router LTE per esempio già a -138dB è in piena assenza di segnale, non aggancia la cella e tantomeno trasmette dati. Essendo una scala logaritmica, qui parliamo di almeno 10 volte meno segnale di quello che normalmente si reputa un'assenza di segnale. Praticamente devi cercare i bit tra il rumore di fondo. Sorprendente come si riesca a trasmettere con un segnale così debole e inviare addirittura un aggiornamento software!
Alfhw21 Ottobre 2023, 10:04 #3
Originariamente inviato da: nyo90
Alla faccia dell'elettronica di consumo abbandonata dopo due anni.

A me invece sorprendono i -150dB, praticamente un'assenza di segnale. Il mio router LTE per esempio già a -138dB è in piena assenza di segnale, non aggancia la cella e tantomeno trasmette dati. Essendo una scala logaritmica, qui parliamo di almeno 10 volte meno segnale di quello che normalmente si reputa un'assenza di segnale. Praticamente devi cercare i bit tra il rumore di fondo. Sorprendente come si riesca a trasmettere con un segnale così debole e inviare addirittura un aggiornamento software!


Vero. Anche se la Nasa utilizza antenne di trasmissione molto più grandi e potenti di quelle dei nostri dispositivi, il risultato però è notevole considerando le distanze in gioco.
E stupisce anche l'affidabilità dei sistemi elettronici della Voyager che dopo 50 anni continuano a funzionare!
io78bis21 Ottobre 2023, 12:03 #4
problema che aveva afflitto Voyager 1 lo scorso anno, rischiando di porre fine alla sua missione anzitempo

Direi che entrambe le sonde la loro missione l'hanno conclusa da tempo.

A 160 b/s mi chiedo quanto possa essere grande la patch software.
Unax21 Ottobre 2023, 12:06 #5
occhio che se l'aggiornamento va male poi ci ritroviamo Vyger alle porte
peppe solimano21 Ottobre 2023, 12:47 #6
ai -150dB (che è il segnale all'ingresso del ricevitore) vanno aggiunti i circa 80dB di guadagno della antenna di 70m del DSN... che portano il segnale in arrivo sulla Terra a -230/240dB...
cioè 1/1.000.000.000.000.000.000.000.000 Volt...
davvero poco
emanuele8321 Ottobre 2023, 17:39 #7
Originariamente inviato da: peppe solimano
ai -150dB (che è il segnale all'ingresso del ricevitore) vanno aggiunti i circa 80dB di guadagno della antenna di 70m del DSN... che portano il segnale in arrivo sulla Terra a -230/240dB...
cioè 1/1.000.000.000.000.000.000.000.000 Volt...
davvero poco



Sono 150dbm, così è scritto, quindi vanno aggiunti 3 zeri. se si parla di potenza allora siamo a un fattore 10 per ogni 10 db. quindi watt non volt (se no sarebbe un fattore 20)
LMCH22 Ottobre 2023, 11:09 #8
Originariamente inviato da: Alfhw
E stupisce anche l'affidabilità dei sistemi elettronici della Voyager che dopo 50 anni continuano a funzionare!

L'elettronica ed il software di bordo sono stati progettati in modo da essere estremamente resilienti ed il software ha ricevuto più volte aggiornamenti per aggirare problemi a livello hardware e progressivamente disattivare tutto quello che non era più utile alla missione.
Anche l'hardware obsoleto (rispetto agli standard attuali) ha aiutato parecchio nel resistere al progressivo "avvelenamento" da radiazioni (atomi che colpiti da radiazioni cambiano di numero atomico alterando la purezza e/o il dopaggio) che piano piano degrada i materiali dei componenti elettronici.
MenageZero22 Ottobre 2023, 20:28 #9
Comunque vada questa ultima fase del loro lungo e onorato servizio,
missione compiuta.

Capolavoro di ingegneria, tra le cose che dovrebbero far studiare nelle scuole togliendo un po' di ore al 'ciarpame umanistico' (non che tutto quello che va sotto la definizione-ombrello 'umanistico' sia inutile, ma le ore dedicate alle materie non-scientifiche sono e sono sempre state troppe).
MenageZero22 Ottobre 2023, 20:35 #10
Originariamente inviato da: Unax
occhio che se l'aggiornamento va male poi ci ritroviamo Vyger alle porte


Esatto.
Se nel frattempo avessimo anche preparato almeno la NCC-1701 saremmo più coperti e avremmo potuto fare un giro da quelle parti anche di persona.


PS:
Potrei aver segnalato il messaggio quotato premendo per sbaglio il relativo tasto

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