2 poin oleh GN⁺ 2023-12-15 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Voyager 1 milik NASA yang berusia 46 tahun tidak dapat mengirim data sains dan rekayasa karena masalah komputer, sehingga aliran observasi jangka panjang yang berlangsung di ruang antarbintang terancam terputus
  • Masalah terjadi antara flight data system di salah satu komputer onboard dan perangkat komunikasi; sejak 14 November, yang kembali hanya pola berulang 1 dan 0, bukan data yang bermakna
  • Karena wahana berada sekitar 15 miliar mil dari Bumi, satu siklus kirim-perintah dan terima-respons memakan waktu sekitar 45 jam, sehingga diagnosis penyebab dan upaya pemulihan bisa berlangsung hingga beberapa minggu
  • Voyager 1 masih dapat menerima dan menjalankan perintah, tetapi data yang dapat digunakan berisi kondisi wahana dan hasil observasi saat ini tidak sampai ke Bumi
  • Voyager 1 dan 2 adalah satu-satunya wahana antariksa yang beroperasi di ruang antarbintang di luar heliosfer, sehingga semakin lama pemulihan tertunda, semakin tidak lengkap data untuk melacak perubahan partikel dan medan magnet

Transmisi data terhenti di ruang antarbintang

  • Voyager 1 milik NASA tidak dapat mengirim data normal ke tim misi di Bumi karena masalah komputer
  • Para insinyur sedang berupaya memulihkan dari jarak jauh wahana tua yang sedang menjelajahi wilayah yang belum banyak dieksplorasi di luar tata surya
  • Voyager 1 adalah wahana antariksa terjauh, berjarak sekitar 15 miliar mil dari Bumi, atau 24 miliar km
  • Wahana kembarannya, Voyager 2, juga berada lebih dari 12 miliar mil dari Bumi, atau 20 miliar km
  • Kedua wahana berada di ruang antarbintang, dan merupakan satu-satunya wahana antariksa yang pernah beroperasi di luar heliosfer, gelembung medan magnet dan partikel Matahari yang membentang melampaui orbit Pluto

Dari misi 5 tahun menjadi 46 tahun operasi

  • Wahana Voyager awalnya dirancang untuk beroperasi selama 5 tahun, tetapi menjadi dua wahana antariksa yang paling lama beroperasi dalam sejarah
  • Setelah mencapai tujuan awalnya beberapa dekade lalu, yaitu terbang lintas dekat Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus, kedua wahana terus menyediakan observasi tentang tata surya dan wilayah di luarnya
  • Seiring masa operasi yang jauh melampaui perkiraan, berbagai masalah teknis juga berulang kali terjadi

Masalah pada flight data system

  • Voyager 1 memiliki tiga komputer onboard, dan salah satunya, flight data system, mengumpulkan serta mengirim informasi dari instrumen sains dan data rekayasa yang menunjukkan kondisi wahana
  • Kendali misi di Bumi menerima data ini dalam bentuk kode biner yang terdiri dari 1 dan 0
  • Saat ini flight data system tampaknya terjebak dalam keadaan berulang, dan perangkat komunikasi hanya mengirim balik pola 1 dan 0 yang sama
  • Tim misi pertama kali mengidentifikasi masalah ini pada 14 November
  • Wahana masih dapat menerima dan menjalankan perintah yang dikirim dari Bumi
  • Namun karena masalah pada perangkat komunikasi, data sains dan data rekayasa Voyager 1 tidak kembali ke Bumi

Mengapa pemulihan pasti berjalan lambat

  • Tim Voyager mengirim perintah untuk me-restart flight data system selama akhir pekan, tetapi data yang dapat digunakan belum kembali
  • Menurut Calla Cofield dari NASA Jet Propulsion Laboratory, para insinyur sedang mengumpulkan lebih banyak informasi tentang akar penyebab sebelum menentukan langkah berikutnya
  • Proses ini bisa memakan waktu beberapa minggu
  • Karena jaraknya, mengirim satu perintah dan memeriksa hasilnya saja membutuhkan waktu lama
    • Perintah yang dikirim dari Bumi membutuhkan 22,5 jam untuk mencapai wahana
    • Untuk menerima respons, tim harus menunggu 45 jam
  • Voyager 1 pernah mengalami masalah yang mirip, tetapi tidak identik, terkait flight data system pada 1981
  • Masalah saat ini tampaknya tidak terkait dengan anomali lain yang dialami wahana dalam beberapa tahun terakhir
  • Tim misi hanya dapat merujuk pada manual asli yang ditulis puluhan tahun lalu, dan dokumen tersebut tidak mengantisipasi masalah saat ini yang dialami wahana yang sudah menua
  • Sebelum mengirim perintah tambahan, mereka harus meninjau kemungkinan hasilnya agar tidak menimbulkan dampak tak terduga pada operasi wahana

Upaya mempertahankan wahana antariksa tua tetap hidup

  • Tim Voyager secara bertahap mematikan peralatan pada kedua wahana tua untuk menghemat daya dan memperpanjang misi
  • Selama operasi jangka panjang, masalah tak terduga dan putusnya komunikasi juga beberapa kali terjadi
    • Pada 2020, Voyager 2 sempat tidak dapat berkomunikasi dengan Bumi selama 7 bulan
    • Pada Agustus, setelah perintah yang keliru menggeser arah antena Voyager 2, tim misi memulihkan komunikasi dengan teknik “shout” jarak jauh
  • Jika transmisi data rutin Voyager 1 dapat dipulihkan, aliran observasi yang telah berlangsung selama puluhan tahun bisa dipertahankan
  • Nilai utama misi ini terletak pada lamanya masa operasi, dan para ilmuwan ingin melihat bagaimana partikel dan medan magnet berubah saat wahana bergerak semakin jauh dari heliosfer
  • Jika Voyager 1 terus gagal mengirim kembali informasi, dataset tersebut akan menjadi tidak lengkap
  • Cofield menilai bahwa wahana Voyager telah beroperasi jauh melampaui misi awalnya dan lebih lama daripada wahana antariksa mana pun dalam sejarah, sehingga masalah tetap dapat terjadi meski tim rekayasa terus berupaya mempertahankannya

1 komentar

 
GN⁺ 2023-12-15
Komentar Hacker News
  • Salah satu legenda teknologi favorit saya adalah Voyager 1 membawa encoder Viterbi saat peluncuran, tetapi saat itu di Bumi belum ada komputer yang cukup cepat untuk mendekodenya
    Beberapa tahun kemudian, ketika hukum Moore sudah menyusul, sistemnya dialihkan dari jarak jauh ke metode Viterbi sehingga transmisi menjadi lebih efisien

    • Saya kurang paham maksud dari “saat itu di Bumi belum ada komputer yang cukup cepat untuk mendekodenya”
      Jika maksudnya tidak bisa didekode secara real-time, seharusnya itu memang tidak perlu sejak awal. Data transmisinya toh akan direkam ke pita
      Cara mendekode pita seperti itu dijelaskan di sini: https://destevez.net/2021/09/decoding-voyager-1/
    • Saya tidak tahu seberapa akurat itu sekarang, tetapi pernah ada masa ketika untuk komputasi tertentu, menunggu hardware baru lalu menjalankannya lebih cepat daripada memaksakannya berjalan di hardware yang ada
    • Gagasan bahwa encoding/transmisi bisa lebih sederhana daripada decoding/penerimaan itu menarik
      Ini mengingatkan saya pada optical drive lama yang bisa menulis pada 48x tetapi membaca pada 8x, sehingga jika verifikasi diaktifkan, waktu verifikasinya lebih lama daripada waktu membakarnya
      Mungkin karena hal seperti koreksi kesalahan atau penyaringan noise/degradasi. Membuat bit tambahan yang membantu koreksi kesalahan adalah komputasi sepele, tetapi melakukan koreksi kesalahan yang sesungguhnya pada media yang rusak bisa membutuhkan banyak komputasi yang kompleks
    • Ini soal koreksi kesalahan. Wahana itu menambahkan convolutional code redundan ke sinyalnya
      Jika tingkat kesalahannya rendah, decoding itu mudah dan program bisa sekadar menebak bit yang terbalik. Semakin tinggi tingkat kesalahan, semakin sulit prosesnya, dan decoder Viterbi memang mahal secara komputasi, tetapi bisa mengoreksi tingkat kesalahan yang lebih tinggi dibanding konfigurasi lain
      Semakin jauh jaraknya dari Bumi, semakin lemah kekuatan sinyalnya, jadi pada tahap akhir misi koreksi kesalahan menjadi jauh lebih penting. Selama misi, mungkin saja sistem berpindah-pindah antara tingkat redundansi yang berbeda saat tingkat kesalahan transmisi meningkat. Namun, bukan berarti convolutional code pernah tidak berguna; hanya saja decoder yang lebih baik membuatnya sedikit lebih bermanfaat
    • Detailnya ada di https://voyager.gsfc.nasa.gov/Library/DeepCommo_Chapter3--14... dan https://core.ac.uk/download/pdf/42893533.pdf. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/57695 mungkin juga membahasnya, tetapi berada di balik paywall
      Yang tidak saya pahami adalah, mengapa sejak awal tidak memakai metode yang lebih baik lalu menyimpan data itu ke pita. Mungkin orang-orang belum cukup yakin Voyager akan berfungsi dengan baik, dan menurut salah satu PDF, itu adalah sistem eksperimental. Atau bisa jadi ketika masih relatif dekat dengan Bumi, Voyager belum menghasilkan cukup data untuk memakai seluruh bandwidth, lalu ketika makin jauh sinyalnya melemah sehingga dibutuhkan koreksi kesalahan yang lebih baik atau penerima darat yang lebih bagus
  • Grafik favorit saya adalah grafik yang menunjukkan bahwa Voyager 1 telah meninggalkan tata surya
    Saat itu saya adalah guru matematika dan sains SMA, dan sepanjang hari saya menunjukkan grafik ini kepada para murid. Sangat menyenangkan melihat ekspresi mereka berubah dan momen ketika mereka memahami maknanya
    https://phys.org/news/2012-10-voyager-left-solar.html

    • Akan menyenangkan jika ada layar e-ink di dinding kantor yang menampilkan lokasi dan statusnya saat ini
      Ketika memikirkan wahana seperti ini dan pencapaiannya, saya merasakan kekaguman besar sekaligus ketenangan, dan mungkin itu membantu menenangkan diri sebelum menghadapi berbagai hal yang datang setiap hari
    • Kenapa bukan grafik linear?
    • Cerita bahwa Voyager telah meninggalkan tata surya itu sangat populer sampai rasanya sudah diumumkan hampir 10 kali
    • Saya penasaran bagaimana mereka tahu bahwa ini bukan sekadar sensor partikel Matahari, wiring harness, atau salah satu konektornya yang rusak
  • Salah satu fakta favorit saya adalah Voyager 1 membawa sesuatu yang disebut Voyager Golden Record
    Di sana tertulis kalimat seperti ini: “Ini adalah hadiah dari dunia yang kecil dan jauh, penanda suara, ilmu pengetahuan, gambar, musik, pikiran, dan perasaan kami. Kami berusaha bertahan hidup di zaman kami agar dapat hidup sampai zaman kalian.”
    Saya merinding setiap kali memikirkannya. Semoga masalah kali ini bisa dipulihkan dan komunikasi dapat dibangun kembali
    [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record

    • Saya dulu merasa lucu bahwa kita mengirim ketelanjangan yang tidak diminta. Sebagus apa pun piringan emas itu dan selama apa pun perjalanannya, kalau dikirim ke tetangga mungkin bisa dianggap tindak pidana
      Tapi ketika melihat foto di Wikipedia, ternyata tidak ada gambar telanjang dan juga tidak ada Vitruvian Man. Aneh rasanya ketika keyakinan yang saya pegang selama puluhan tahun tiba-tiba harus direvisi. Sepertinya saya telah mencampuradukkan Pioneer plaque dan Voyager di kepala saya
      https://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_plaque
      Setelah NASA dikritik karena gambar telanjang pada Pioneer plaque, yaitu ilustrasi garis pria dan wanita tanpa busana, Sagan dan rekan-rekannya dikatakan tidak diizinkan memasukkan foto pria dan wanita telanjang ke Golden Record. Sebagai gantinya, hanya siluet pasangan yang disertakan. Namun, rekaman itu memang memuat “diagram evolusi vertebrata” karya Jon Lomberg, yang menampilkan gambar pria dan wanita telanjang yang akurat secara anatomi dengan alat kelamin luar yang terlihat. Orang yang melambaikan tangan juga berubah; pada Pioneer plaque laki-laki yang melambaikan tangan, tetapi pada gambar “evolusi vertebrata” perempuanlah yang melambaikan tangan
    • Saya suka pesan yang sederhana dan rendah hati itu
      Saya juga merasakan hal serupa. Kita masih muda, buang air di tempat kita makan, menghabiskan cukup banyak sumber daya untuk saling membunuh, tidak begitu pandai merawat diri sendiri, dan berkembang biak seperti kelinci
      Mungkin di suatu tempat beberapa parsec dari sini ada papan bertuliskan, “Jangan dekati dulu. Makhluk-makhluk ini belum siap menghadapi kemungkinan makna dari kontak.” Kita masih harus lulus ujian ke depan. Ujian itu akan muncul sebagai hasil samping dari kondisi manusia saat ini
      Kalimat “berusaha bertahan hidup di zaman kami” juga terasa sangat tepat. Sangat realistis, dan rekaman itu memang seharusnya serealistis itu
      Jika kita benar-benar berhasil bertahan dan berkembang, jika kita mencapai skala yang dibayangkan makhluk yang lebih maju dalam perjalanannya bahwa hal itu mungkin, kita mungkin akan menoleh ke belakang dengan rasa takzim pada kenyataan bahwa kita berhasil. Kita juga bisa memandang makhluk lain dengan harapan dan ekspektasi bahwa, bila kita berhasil, suatu hari nanti mereka akan layak untuk ditemui
      Mungkin dunia kecil yang gigih itu dan orang-orangnya akan cukup tercerahkan untuk bertahan, dan meski masih muda, sampai pada titik cukup siap untuk menjadi semacam sesama. Begitu banyak yang termuat dalam kalimat-kalimat pendek itu
    • Saya penasaran musik apa saja yang dimasukkan, dan kutipan dari Wikipedia ini membuat saya tertawa
      Penyertaan “Johnny B. Goode” karya Berry disebut kontroversial, dan beberapa orang mengatakan musik rock itu “terlalu remaja”, yang dijawab Sagan dengan, “Planet ini memang punya banyak remaja.”
    • Saya punya box set yang berisi replika Golden Record, buku, dan memorabilia
      Itu karya seni yang luar biasa, dan kalau Anda penggemar Voyager, layak dipertimbangkan untuk punya satu. Bukunya saja sudah sepadan dengan harganya. Semakin saya memahami Golden Record, semakin saya sadar bahwa ini adalah karya tentang betapa berharganya apa yang kita miliki di sini, bukan hanya tentang apa yang ada di luar sana
      https://ozmarecords.com/collections/shop/products/voyager-go...
    • Sekitar 7 tahun lalu saya membuat ini: http://voyager.damninteresting.com/
  • Saya masih agak terlalu muda untuk benar-benar mengikuti saat wahana Voyager pertama kali diluncurkan, tetapi saya telah mengikuti petualangan wahana-wahana ini sejak pertengahan 80-an
    Saya ingat sedikit kecewa saat lintas dekat Neptunus, ketika menonton acara TV spesial “Neptune all night”. Kami menunggu semalaman dan hanya menerima satu foto, dan bahkan belum sempat diwarnai
    Saya selalu terinspirasi oleh kecerdikan para insinyur yang merancang wahana ini agar bisa bertahan jauh lebih lama dan pergi lebih jauh daripada cakupan misi aslinya sejak awal, serta oleh kemampuan untuk terus mengoperasikan dua mesin itu selama waktu yang begitu lama dan pada jarak yang begitu jauh di lingkungan yang begitu ganas
    Berkat tim Voyager dulu dan sekarang, tak terhitung banyaknya anak muda yang terinspirasi menempuh karier STEM, dan proyek ini menunjukkan betapa hebatnya sisi manusia yang penuh rasa ingin tahu dan kreatif

  • Setiap kali membaca tentang V'ger, saya merasa bangga dan hormat sebagai manusia
    Sungguh menakjubkan bahwa kita bisa merancang dan membangun wahana antariksa yang menjauh dari kita, bekerja di lingkungan yang sangat merusak, namun selama 46 tahun masih terus menjalankan tugasnya dan mengirim kartu pos
    Sementara itu, di Bumi kita masih terus gagal dalam hal-hal sederhana

    • Saat itulah puncaknya. Sekarang kita terlalu sibuk dengan ekstraksi kekayaan dan membuat beberapa orang menjadi lebih kaya lagi
    • Benar sekali. Saya menganggap pencapaian NASA sebagai puncak tertinggi prestasi manusia
      Kadang saya membayangkan bagaimana rasanya jika saya menjadi bagian dari tim yang menciptakan kemenangan seperti itu; rasanya saya akan dipenuhi kebanggaan seumur hidup
    • Senang melihat referensi Star Trek. V'ger adalah entitas dalam Star Trek: The Motion Picture
      Film itu membuat saya takjub waktu kecil
    • Apa yang dicapai Amerika Serikat pada 1950–1980 sungguh sulit dipercaya
    • Dulu orang lebih sering direkrut berdasarkan apa yang bisa mereka lakukan, bukan “siapa mereka”
  • Saya selalu menyukai kutipan berikut tentang Voyager 1 karena ini benar-benar mengingatkan betapa luasnya angkasa, dan bahkan seberapa jauhnya sampai ke awan Oort saja
    “Voyager 1 bergerak sekitar satu juta mil per hari, tetapi akan memerlukan sekitar 300 tahun untuk mencapai batas dalam awan Oort, dan mungkin 30.000 tahun lagi untuk keluar dari sisi seberangnya”
    Saya berharap di masa depan yang sangat jauh, pesawat-pesawat antariksa masih akan menyalip Voyager yang terus melaju di angkasa, dan memandangnya sebagai artefak umat manusia dari era awal perjalanan antariksa

    • Mengingatkan pada Galaxy Song dari Monty Python
      https://www.youtube.com/watch?v=buqtdpuZxvk
      https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_Song#Accuracy_of_astron...
    • Satu juta mil per hari adalah angka yang gila
    • Setidaknya ada satu episode Star Trek di mana hal seperti ini terjadi
    • Wah, jadi heliopause itu berada sangat-sangat jauh di dalam bagian dalam awan Oort? Gila juga
    • Jika kita benar-benar bisa memulai program antariksa yang layak dan ekonomi antariksa, ini mungkin terjadi lebih cepat dari yang dibayangkan
      Jika di masa depan kita menyalip Voyager I dan II, kita bahkan mungkin bisa memodifikasinya dengan bentuk baterai yang lebih baru, mungkin sumber daya yang nyaris permanen berbasis antimateri
  • Belakangan ini saya pertama kalinya menonton versi sutradara Star Trek: The Motion Picture sebagai orang dewasa
    Menurut saya itu salah satu contoh terbaik yang menghubungkan NASA dan SF
    https://memory-alpha.fandom.com/wiki/Star_Trek:_The_Motion_P...

  • Waktu untuk memikirkan wahana pengganti sebenarnya sudah lewat sejak lama
    Tujuannya bukan untuk melakukan flyby dekat eksoplanet, melainkan terus meneliti materi antarbintang dengan mencapai kecepatan yang lebih tinggi daripada Voyager
    Di komentar lain di sini juga disebutkan ion propulsion dan light sail dengan teknologi itu, dan fisi juga bisa menjadi opsi. Dari segi kesederhanaan, saya suka pendekatan fisi fragmen
    [1] https://www.nasa.gov/general/aerogel-core-fission-fragment-r...
    [2] https://en.wikipedia.org/wiki/Fission-fragment_rocket

    • Jika menggunakan roket air garam nuklir berbahan uranium tingkat senjata, delta-V sebesar 1,5% kecepatan cahaya dan percepatan di atas 10G seharusnya mudah dicapai
      Itu akan sangat bagus untuk eksplorasi Sabuk Kuiper atau melakukan grand tour lain dalam rentang hidup manusia
      [3] https://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist2.ph...
    • Saya tidak begitu yakin sampai pada bagian “Waktu untuk memikirkan wahana pengganti sebenarnya sudah lewat sejak lama”
      Dalam 129 tahun lagi akan ada kesempatan grand tour sekali lagi, dan sejak awal yang memberi Voyager kecepatan itu justru flyby planet dan bantuan gravitasi yang menyertainya
    • Metode yang terlintas sekarang adalah penerbangan dinamis melintasi heliopause dan “sayap” ion surya
      Seperti glider RC yang dengan penerbangan dinamis bisa melaju jauh lebih cepat daripada kecepatan angin, secara teori katanya bisa mencapai 2% kecepatan cahaya
      [0] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frspt.2022.1017...
      [1] (peringatan headphone) https://www.youtube.com/watch?v=4eFD_Wj6dhk
    • Ini juga opsi yang menarik
      https://en.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot
  • @dang, bisa ganti judul ini? Tidak sesuai fakta. Wahana ini masih berkomunikasi dengan Bumi
    Tautan ini memberi informasi, dan mungkin malah lebih cocok: “Engineers Working to Resolve Issue With Voyager 1 Computer” (12 Desember 2023)
    https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/12/12/engineers-working-...

    • Itu judul artikelnya
  • Dokumenter terbaru “It's Quieter in the Twilight” (2022) tentang tim yang terus menjaga wahana-wahana ini tetap beroperasi dan mengembangkan pembaruan perangkat lunak untuknya juga bagus
    https://m.imdb.com/title/tt17658964/