Voyager 1 กลับมาส่งข้อมูลได้อย่างไรจากระยะ 24,000 ล้านกิโลเมตร

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th

ข้อมูลที่ส่งกลับมาจากยานอวกาศควรมีค่าทางวิทยาศาสตร์ แต่ตั้งแต่วันที่ 14 พฤศจิกายน 2023 สัญญาณจาก Voyager 1 กลับอ่านไม่ออก ทั้งข้อมูลจากเครื่องมือวิทยาศาสตร์และข้อมูลสุขภาพของยานกลายเป็นชุดข้อมูลใช้การไม่ได้ ทั้งที่ทีมควบคุมยังยืนยันว่ายานรับคำสั่งจากโลกได้และระบบหลักยังทำงานอยู่

ความยากไม่ได้อยู่แค่การหาสาเหตุ ยานลำนี้อยู่ห่างโลกกว่า 15,000 ล้านไมล์ หรือราว 24,000 ล้านกิโลเมตร สัญญาณวิทยุใช้เวลาเดินทางไปถึงยานมากกว่า 22 ชั่วโมงครึ่ง และใช้เวลาอีกเท่ากันกว่าจะมีคำตอบกลับมา การทดสอบคำสั่งหนึ่งครั้งจึงกินเวลาเกือบ 2 วัน

ชิปตัวเดียวที่ทำให้ข้อมูลทั้งชุดใช้ไม่ได้

ทีมจาก NASA Jet Propulsion Laboratory ตรวจพบปัญหาในคอมพิวเตอร์ชื่อ Flight Data Subsystem หรือ FDS หน้าที่ของมันคือจัดแพ็กข้อมูลจากเครื่องมือวิทยาศาสตร์และข้อมูลสถานะของยาน ก่อนส่งผ่านเสาอากาศกลับมายังโลก

ต้นตอคือชิปหน่วยความจำตัวหนึ่งที่เก็บทั้งข้อมูลและโค้ดบางส่วนของ FDS ใช้งานไม่ได้ การเปลี่ยนชิปจากโลกเป็นไปไม่ได้ และพื้นที่หน่วยความจำสำรองจุดเดียวก็ไม่มากพอจะวางโค้ดส่วนที่เสียได้ทั้งก้อน

วิธีแก้จึงไม่ใช่การซ่อมฮาร์ดแวร์ แต่เป็นการย้ายโค้ดส่วนที่ได้รับผลกระทบไปกระจายไว้ในหลายตำแหน่งของหน่วยความจำ พร้อมแก้จุดอ้างอิงในส่วนอื่นของซอฟต์แวร์ เพื่อให้โค้ดที่แยกกันอยู่ยังทำงานเป็นระบบเดียวกันได้

เมื่อวันที่ 18 เมษายน 2024 ทีมเริ่มส่งโค้ดส่วนที่จัดการข้อมูลวิศวกรรมไปยังตำแหน่งใหม่ สองวันต่อมา หลังรอสัญญาณเดินทางไปและกลับครบระยะ พวกเขาได้รับข้อมูลสถานะของยานที่อ่านได้อีกครั้งเป็นครั้งแรกในรอบ 5 เดือน

จากข้อมูลสุขภาพ สู่ข้อมูลวิทยาศาสตร์

ขั้นต่อมาคือย้ายและปรับโค้ดที่เกี่ยวข้องกับเครื่องมือวิทยาศาสตร์ วันที่ 17 พฤษภาคม ทีมส่งคำสั่งชุดใหม่ไปยัง Voyager 1 และ NASA รายงานเมื่อ 22 พฤษภาคมว่า เครื่องมือวัดคลื่นพลาสมากับแมกนีโตมิเตอร์กลับมาส่งข้อมูลวิทยาศาสตร์ที่ใช้ได้แล้ว ขณะที่อีกสองเครื่องมือยังอยู่ระหว่างการปรับเทียบและกู้ระบบ

เรื่องนี้จึงไม่ใช่การกดอัปเดตแล้วเห็นผลทันที แต่เป็นงานแก้ซอฟต์แวร์ที่ทุกคำสั่งมีเวลาหน่วงเกือบ 45 ชั่วโมง และต้องทำบนคอมพิวเตอร์ของยานที่ปล่อยขึ้นสู่อวกาศตั้งแต่ปี 1977

Voyager 1 และยานฝาแฝด Voyager 2 เป็นยานเพียงสองลำที่สำรวจอวกาศระหว่างดาว ทั้งคู่เป็นยานที่ทำงานยาวนานที่สุดของ NASA เหตุขัดข้องครั้งนี้จึงชี้ให้เห็นคุณค่าของการออกแบบระบบที่ยังแก้ไขได้จากระยะไกล แม้ชิ้นส่วนบางตัวจะผ่านการทำงานมาเกือบครึ่งศตวรรษ

สิ่งที่ทีมทำได้ไม่ใช่การทำให้ชิปที่เสียกลับมาดีดังเดิม แต่คือการจัดระเบียบทรัพยากรที่เหลืออยู่ให้ยานกลับมาสื่อสารงานวิทยาศาสตร์ต่อได้ นั่นคือเหตุผลที่ความสำเร็จครั้งนี้มีความหมายมากกว่าการแก้บั๊กธรรมดา