旅行者1号「复活」：世界上最慢的计算机已经成功修复

一台 46 年前的电脑，现在 240 超过1亿公里，修好了。

那是一件浪漫的事情。

经过五个月的紧张经历「失联」以后，240 超过1亿公里的旅行者 1 号太空飞船（Voyager 1)成功修复，数据顺利发回。

星期一，美国宇航局 NASA 宣布：在经历了一些创造性的措施之后，旅行者 1 自五个月以来，任务团队首次收到了有效的数据，现在我们可以检查现有最遥远的人工物体的健康状况和状态。

自去年 11 月亮到现在，旅行者 1 太空飞船首次发回了关于其机载工程系统健康状况和状态的可用数据。科学家说，下一步是让太空飞船重新开始回归科学数据。探测器及其双胞胎旅行者 2 号码是目前唯一一种在星际空间(行星间的空间)航行的人造航天器。

旅行者 1 号于去年 11 月 14 当天开始出现数据传输错误，停止向地球发送可读的科学和工程数据。任务控制人员只能知道航天器还在接收指令，在其他方面正常工作。

可以接收信号，但是只回到错码，这给工程师带来了一个难题。

艰难的修复

今年 3 月亮，位于南加州 NASA 喷气推进实验室（JPL）旅行者工程团队证实了这一问题与航天器的三台机载计算机之一、飞行数据分系统 FDS 相关。FDS 在将科学和工程数据发送到地球之前，负责包装它。

4 月 20 五个月来，日本首次收到相关旅行者。 1 数字健康和状态数据之后，工程团队成员 NASA 在会议室里，喷气推进实验室庆祝。

那时，工程师们发出了一份新的指令。「戳一下」旅行者 1 号的 FDS，让它回到内存读数，然后取得突破。这个读数可以让工程师找出来。 FDS 存储问题的位置。

这个团队发现有一部分负责存储。 FDS 内存(包括部分) FDS 计算机技术代码)单个芯片无法工作，可能是宇宙射线碰撞或硬件老化故障造成的。由于代码丢失，科学和工程数据无法使用。由于芯片硬件无法远程修复，团队决定将受影响的代码放置在一起 FDS 其它位置的内存。

大约只有 3% 的 FDS 内存受到坏芯片的影响， NASA 这意味着没有足够大的新位置来容纳完整的代码。事实上，自己 11 月 14 到目前为止，日出问题，旅行者 1 数字收集的所有科学数据都丢失了——飞船无法存储科学数据。

所以，工程师们制定了将受影响的代码分成多个部分的计划，并将这些分块存储在一起。 FDS 不同的位置。这不仅仅是复制粘贴:为了使计划有效，他们还需要调整这些代码分层，以确保它们仍然作为一个整体运行；FDS 在其他内存部分中，对代码位置的任何引用也需要更新。

航行者 1 太空飞船飞行数据分系统计算机在 20 世纪 70 年代扫描照片。

该团队首先选择了负责包装航天器工程数据的代码。它们是 4 月 18 每天把它送到 FDS 记忆中的新位置。值得注意的是，无线电信号大概需要 22.5 到达旅行者需要一个小时 1 数字，虽然传输速度是光速，但是探测器现在已经超过地球了。 240 1亿公里-返回信号也需要 22.5 回到地球需要一个小时。

一次来回，两天过去了。

多少带宽？虽然距离很远，但是 NASA 深空探测网络不断扩展（Deep Space Network），但是毕竟抵不上物理规律，现在旅行者 1 数字的下降传输速度是 160 bps，每秒只能传 160 bit。相比之下，使用新一代 iPhone 拍摄的普通照片大概占用了。 25 MB。如果旅行者 1 这样一张数字向地球传送的图片，大概需要 43 到 173 小时。

FDS 与航天器状态相关的数据流信息，如功率能力和温度检测值。

事实上，旅行者 1 到目前为止，数字的计算机仍然保持着「计算机连续启动时间最长最长。」吉尼斯世界纪录，自 1977 2008年发射后一直工作到现在还没有断电，连续开机时间长 40.8 万只小时。

在任务航行队伍中 4 月 20 每天收到飞船的回复，最后传来好消息：人们发现修复方法有效。在过去的五个月里，他们首次能够检查飞船的健康状况和状况。NASA 表示，重写 FDS 其他部分系统丢失代码的额外指令 计划在接下来的几个星期内发布。

这种计算机可以说是目前人类使用最慢的计算机，已经成功修复。

值得一提的是，更改代码的方式也很原始。在美国宇航局，现在大多数宇宙探测器的任务都有硬件和软件模拟器在地面上，工程师可以检测新的程序，以确保他们在将指令上传到真正的宇宙飞船上时不会造成伤害。然而，由于历史悠久，旅行者 1 这个数字没有任何路面模拟器，而且这个任务的原始设计文档大部分还是纸质的，还没有数字化。

「看代码真的只是用眼睛看，」NASA 航天器科学家项目喷气推进实验室旅行者项目 Linda Spilker 说道。「因此，我们必须进行三次检查。每个人都在仔细检查，以确保我们把所有的链接放在一起。」

旅行者 1 号码，经历了什么？

旅行者 1 号码的发射时间是 1977 年 9 月份，同一年份发布的消费计算机是 Apple II。从许多角度来看，它可以算是一个科学传奇。

到目前为止，旅行者 1 号码已在宇宙中航行。 46 年又 7 月份。旅行者 1 号码现在正沿着双曲线轨道飞行，并且已经达到了第三宇宙速度，这意味着它的轨道再也无法引导航天器飞回太阳系。

旅行者 1 号码发射到地球后的轨迹。 1981 年于土星的位置与黄道各奔东西，转向蛇夫座至今。

该系统采用喷气推进实验室设计建造，配有姿态调节控制分系统（ACS），包括 16 一个联氨助推器，一个三轴稳定陀螺仪，一个将探测器的无线电天线指向地球的仪器。该系统还包括大多数设备的冗余单元和 8 一个备用助推器。旅行者 1 号还拥有 11 一种科学仪器，用于研究在太空中飞行时可能遇到的天体，如行星。

旅行者 1 号码原设计的主要目标是检测木星、土星及其卫星和光晕，设计寿命仅为 4 年。旅行者通过引力弹弓的方式， 1 号码得到了充分利用 176 一年一遇的行星几何排列，木星、土星、天王星、海王星只用少量的燃料陆续访问。它目前的任务已经成为检测太阳风顶部和测量太阳风的颗粒。

旅行者 1 号码是目前离人类最远的航天器。航行者 2 号码是第二远的航天器，它们朝着不同的方向航行。

多年来，NASA 一直使用旅行者 1 数字探讨了宇宙射线、磁场和星际空间中的等离子体环境。它给人们带来了很多研究成果，也从宇宙深处带回了壮观的太空图像，包括木星上的大红斑和木卫上的活火山。

那个广为人知的暗淡蓝点（Pale Blue Dot）照片就是其中之一， 1990 年 2 月 14 日，旅行者 1 在完全关掉相机之前，我看了看地球的最后一眼。

旅行者 1 号码拍摄的照片《暗淡蓝点》。

那时，美国科学家卡尔・萨根说服了 NASA 让监控中心发出指令，指示旅行者 1 数字向后看，以便拍摄它所访问的行星。其中一个拍摄到地球，在那里 64 一亿公里外的地球只是太阳光束上的一个小点——这是我们目前所知道的唯一家园。

与大多数依赖太阳能板的人工检测设备不同，两个旅行者号探测器都是三个放射性同位素热电机。（RTG）这就是动力来源「电池」现在已大大超过了设计寿命，一般认为他们会在大概的时候。 2030 多年前，航天器仍然保持着与地球相连的能量。此外，核电池可以保证旅行者号码上携带的科学仪器继续工作，直到 2025 年。

RTG 燃料器皿示意图，其中的球形物是？ - 238 氧化球。

由于多年来外太空极端环境的影响，以及电池功率的下降，NASA 已陆续关闭 11 在台湾科学仪器中 6 台。

旅行者 1 数字能再运行多久，这本身就是一个科学的实验。

当电池耗尽时，旅行者 1 数字仍然会继续向银河系中心前进，但是数据不能再发回地球。

但是到目前为止，传奇还在继续。

参照内容

https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-voyager-1-resumes-sending-engineering-updates-to-earth

https://arstechnica.com/space/2024/04/recoding-voyager-1-nasas-interstellar-explorer-is-finally-making-sense-again/

https://www.scientificamerican.com/article/after-months-of-gibberish-voyager-1-is-communicating-well-again/

本文来自微信微信官方账号“机器之心”（ID：作者：机器之心，36氪经授权发布，almosthuman2014)。

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