Voyager 1 a interrompu ses communications avec la Terre

 (cnn.com)
2 points par GN⁺ 2023-12-15 | 1 commentaires | Partager sur WhatsApp
  • La sonde Voyager 1 de la NASA, âgée de 46 ans, ne parvient plus à envoyer de données scientifiques et techniques en raison d’une anomalie informatique, ce qui menace d’interrompre le long flux d’observations menées dans l’espace interstellaire
  • L’anomalie est survenue entre le flight data system, l’un des ordinateurs embarqués, et le dispositif de communication ; depuis le 14 novembre, la sonde renvoie seulement un motif répétitif de 1 et de 0 au lieu de données exploitables
  • La sonde se trouvant à environ 15 milliards de miles de la Terre, un aller-retour de commande prend environ 45 heures, et le diagnostic de la cause comme les tentatives de rétablissement pourraient durer plusieurs semaines
  • Voyager 1 peut recevoir et exécuter des commandes, mais les données exploitables sur l’état de la sonde et ses observations ne parviennent actuellement pas à la Terre
  • Voyager 1 et 2 sont les seuls engins spatiaux opérant dans l’espace interstellaire, au-delà de l’héliosphère ; plus le rétablissement tarde, plus les données permettant de suivre les variations des particules et des champs magnétiques risquent d’être incomplètes

Une transmission de données à l’arrêt dans l’espace interstellaire

  • Voyager 1 de la NASA ne parvient plus à envoyer de données normales à l’équipe de mission sur Terre en raison d’une anomalie informatique
  • Les ingénieurs travaillent à distance pour remettre en état cette sonde vieillissante qui explore une région encore inconnue au-delà du système solaire
  • Voyager 1 est l’engin spatial le plus éloigné, à environ 15 milliards de miles de la Terre, soit 24 milliards de km
  • Sa sonde jumelle Voyager 2 se trouve elle aussi à plus de 12 milliards de miles, soit plus de 20 milliards de km, de la Terre
  • Les deux sondes se trouvent dans l’espace interstellaire et sont les seuls engins spatiaux à avoir opéré au-delà de l’héliosphère, la bulle de champ magnétique et de particules du Soleil qui s’étend au-delà de l’orbite de Pluton

D’une mission de 5 ans à 46 ans d’exploitation

  • Les sondes Voyager avaient initialement été conçues pour 5 ans d’exploitation, mais elles sont devenues les deux engins spatiaux ayant fonctionné le plus longtemps de l’histoire
  • Après avoir atteint il y a plusieurs décennies leurs objectifs initiaux de survol rapproché de Jupiter, Saturn, Uranus et Neptune, les deux sondes ont continué à fournir des observations sur le système solaire et au-delà
  • Cette durée d’exploitation, bien supérieure aux prévisions, s’est aussi accompagnée de problèmes techniques récurrents

Anomalie du flight data system

  • Voyager 1 dispose de trois ordinateurs embarqués, dont le flight data system, qui collecte et transmet les informations des instruments scientifiques ainsi que les données techniques indiquant l’état de la sonde
  • Le contrôle de mission sur Terre reçoit ces données sous forme de code binaire, composé de 1 et de 0
  • Actuellement, le flight data system semble être entré dans un état de boucle, et le dispositif de communication ne renvoie plus que le même motif de 1 et de 0
  • L’équipe de mission a identifié ce problème pour la première fois le 14 novembre
  • La sonde peut toujours recevoir et exécuter les commandes envoyées depuis la Terre
  • Toutefois, en raison du problème touchant le dispositif de communication, les données scientifiques et les données techniques de Voyager 1 ne reviennent pas vers la Terre

Pourquoi le rétablissement ne peut qu’être lent

  • L’équipe Voyager a envoyé pendant le week-end une commande demandant de redémarrer le flight data system, mais aucune donnée exploitable n’est encore revenue
  • Selon Calla Cofield, du NASA Jet Propulsion Laboratory, les ingénieurs rassemblent davantage d’informations sur la cause racine avant de décider des prochaines mesures
  • Ce processus pourrait prendre plusieurs semaines
  • En raison de la distance, il faut beaucoup de temps rien que pour envoyer une commande et en vérifier le résultat
    • Une commande envoyée depuis la Terre met 22,5 heures à atteindre la sonde
    • Il faut attendre 45 heures pour recevoir une réponse
  • Voyager 1 avait connu en 1981 un problème similaire, mais non identique, lié au flight data system
  • Le problème actuel ne semble pas lié aux autres anomalies rencontrées par la sonde ces dernières années
  • L’équipe de mission ne peut s’appuyer que sur les manuels d’origine rédigés il y a plusieurs décennies, et ces documents n’avaient pas anticipé les problèmes actuels rencontrés par une sonde vieillissante
  • Avant d’envoyer des commandes supplémentaires, l’équipe doit examiner les conséquences possibles afin d’éviter tout effet inattendu sur l’exploitation de la sonde

Continuer à maintenir en vie un vieil engin spatial

  • L’équipe Voyager a progressivement éteint certains équipements des deux sondes vieillissantes afin d’économiser de l’énergie et de prolonger la mission
  • Au cours de cette exploitation de longue durée, plusieurs problèmes inattendus et interruptions de communication se sont aussi produits
    • En 2020, Voyager 2 a connu une période de 7 mois sans communication avec la Terre
    • En août, après qu’une commande erronée a désorienté l’antenne de Voyager 2, l’équipe de mission a rétabli la communication grâce à une technique de « shout » à longue distance
  • Si la transmission régulière de données de Voyager 1 est rétablie, le flux d’observations accumulé depuis plusieurs décennies pourra être maintenu
  • La principale valeur de la mission réside dans sa longue durée d’exploitation, les scientifiques cherchant à observer comment les particules et les champs magnétiques évoluent à mesure que la sonde s’éloigne de l’héliosphère
  • Si Voyager 1 ne parvient plus à renvoyer d’informations, ce jeu de données deviendra incomplet
  • Cofield estime que les sondes Voyager ont largement dépassé leur mission initiale et fonctionnent depuis plus longtemps que n’importe quel autre engin spatial de l’histoire, et que des problèmes peuvent survenir même pendant que l’équipe d’ingénierie s’efforce de les maintenir en vie

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1 commentaires

 
GN⁺ 2023-12-15
Avis Hacker News

  • L’une de mes légendes technologiques préférées, c’est que Voyager 1 embarquait un encodeur de Viterbi lors de son lancement, mais qu’à l’époque, sur Terre, aucun ordinateur n’était assez rapide pour le décoder
    Quelques années plus tard, quand la loi de Moore a rattrapé son retard, ils seraient passés à distance au mode Viterbi pour transmettre plus efficacement

    • Je ne suis pas sûr de comprendre ce que signifie « à l’époque, sur Terre, aucun ordinateur n’était assez rapide pour le décoder »
      Si cela veut dire qu’on ne pouvait pas le décoder en temps réel, ce n’aurait de toute façon pas été nécessaire au départ. Les données transmises auraient été enregistrées sur bande, de toute façon
      La méthode pour décoder ces bandes est expliquée ici : https://destevez.net/2021/09/decoding-voyager-1/
    • Je ne sais pas si c’est encore vrai aujourd’hui, mais pendant un temps on disait que, pour certains calculs, il était plus rapide d’attendre la sortie d’un nouveau matériel puis de les exécuter que de les faire tourner sur le matériel existant
    • L’idée que l’encodage/la transmission puisse être plus simple que le décodage/la réception est intéressante
      Cela me rappelle les anciens lecteurs optiques qui gravaient en 48x mais lisaient en 8x, si bien qu’avec la vérification activée, la vérification prenait plus de temps que la gravure
      C’est sans doute dû à des choses comme la correction d’erreurs ou le filtrage du bruit et de la dégradation. Produire des bits supplémentaires utiles à la correction d’erreurs est un calcul trivial, mais effectuer réellement la correction d’erreurs sur un support endommagé peut demander beaucoup de calculs complexes
    • Il s’agit de correction d’erreurs. La sonde ajoute au signal de la redondance sous forme de codes convolutionnels
      Quand le taux d’erreur est faible, le décodage est facile, et le programme peut simplement deviner les bits inversés. Plus le taux d’erreur augmente, plus cela devient difficile ; un décodeur de Viterbi coûte cher en calcul, mais peut corriger des taux d’erreur plus élevés que d’autres configurations
      À mesure que la distance avec la Terre augmente, la puissance du signal diminue, donc la correction d’erreurs devient beaucoup plus importante dans la seconde partie de la mission. Il est possible qu’au fil de la mission, avec la hausse du taux d’erreurs de transmission, ils soient passés d’un niveau de redondance à un autre. Cela dit, il n’y a jamais eu de moment où les codes convolutionnels ne servaient à rien ; ils sont simplement devenus un peu plus utiles grâce à de meilleurs décodeurs
    • Il y a des détails dans https://voyager.gsfc.nasa.gov/Library/DeepCommo_Chapter3--14... et https://core.ac.uk/download/pdf/42893533.pdf. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/57695 en parle probablement aussi, mais c’est derrière un paywall
      Ce que je ne comprends pas, c’est pourquoi ils n’ont pas utilisé dès le départ la meilleure méthode et stocké ces données sur bande. Ils ne faisaient peut-être pas encore confiance au bon fonctionnement de Voyager, et selon l’un des PDF, c’était un système expérimental. Ou bien, quand Voyager était relativement proche de la Terre, elle ne produisait pas assez de données pour utiliser toute la bande passante, puis en s’éloignant, le signal s’est affaibli et une meilleure correction d’erreurs ou de meilleurs récepteurs au sol sont devenus nécessaires

  • Mon graphique préféré est celui qui montrait que Voyager 1 avait quitté le Système solaire
    J’étais professeur de maths et de sciences au lycée à l’époque, et j’ai passé la journée à montrer ce graphique à mes élèves. C’était vraiment réjouissant de voir leur expression changer au moment où ils en comprenaient la portée
    https://phys.org/news/2012-10-voyager-left-solar.html

    • J’aimerais avoir au mur du bureau un écran e-ink indiquant sa position et son état actuels
      Penser à ce genre de sonde et à ces accomplissements me procure un immense sentiment d’émerveillement et de stabilité ; cela pourrait aider à garder le cap avant le flot quotidien de choses à gérer
    • Pourquoi n’est-ce pas un graphique linéaire ?
    • L’histoire selon laquelle Voyager aurait quitté le Système solaire est tellement populaire que j’ai l’impression de l’avoir racontée presque dix fois
    • Je me demande comment on sait que ce n’est pas simplement l’un des capteurs de particules solaires, un faisceau de câbles ou un connecteur qui est tombé en panne

  • L’un de mes faits préférés, c’est que Voyager 1 embarque quelque chose appelé le Voyager Golden Record
    On y trouve cette phrase : « Ceci est un cadeau d’un petit monde lointain, un témoignage de nos sons, de notre science, de nos images, de notre musique, de nos pensées et de nos sentiments. Nous tentons de survivre à notre époque afin de vivre jusqu’à la vôtre »
    J’en ai des frissons à chaque fois que j’y pense. J’espère qu’ils pourront se remettre de ce problème et rétablir la communication
    [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record

    • J’ai trouvé amusant qu’on ait envoyé des nus non sollicités. Aussi cool que soit le disque d’or, et aussi long que soit son voyage, si on l’avait envoyé à un voisin, ce serait probablement répréhensible
      Mais en regardant les photos sur Wikipédia, il n’y a ni nus ni Homme de Vitruve. C’est étrange de voir une croyance vieille de plusieurs décennies se corriger d’un coup. J’ai sans doute fusionné mentalement la précédente Pioneer plaque avec Voyager
      https://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_plaque
      Il paraît qu’après les critiques adressées à la NASA à cause des nus de la Pioneer plaque — les dessins au trait d’un homme et d’une femme nus —, Sagan et ses collègues n’ont pas été autorisés à inclure des photos d’un homme et d’une femme nus dans le Golden Record. À la place, seule la silhouette d’un couple a été incluse. Le disque contient toutefois le « diagramme de l’évolution des vertébrés » de Jon Lomberg, avec des dessins anatomiquement exacts d’un homme et d’une femme nus où les organes génitaux externes sont visibles. La personne qui fait signe de la main a aussi changé : sur la Pioneer plaque, c’est l’homme qui salue, tandis que dans l’image de « l’évolution des vertébrés », c’est la femme
    • J’aime ce message simple et humble
      Je pense un peu pareil. Nous sommes encore jeunes, nous salissons l’endroit où nous mangeons, nous consacrons des ressources considérables à nous entretuer, nous ne prenons même pas bien soin de nous-mêmes, et nous nous reproduisons comme des lapins
      Quelque part à quelques parsecs, il y a peut-être un panneau disant : « Ne pas approcher pour l’instant. Ces êtres ne sont pas encore prêts à ce que le contact pourrait impliquer. » Nous avons encore une épreuve à réussir. Cette épreuve émergera comme un sous-produit de la condition humaine actuelle
      La formule « nous tentons de survivre à notre époque » est aussi tellement juste. C’est très réaliste, et ce disque devait l’être à ce point
      Si nous finissons vraiment par survivre et prospérer, si nous atteignons dans notre voyage l’échelle que des êtres plus avancés peuvent sans doute imaginer, nous regarderons peut-être en arrière, émerveillés d’y être parvenus. D’autres êtres aussi pourront espérer et attendre qu’un jour, si nous réussissons, nous valions la peine d’être rencontrés
      Peut-être que ce petit monde obstiné et ses habitants deviendront assez éclairés pour tenir bon et, même encore jeunes, se préparer dans une certaine mesure à devenir des pairs. Il y a vraiment énormément de choses dans ces quelques phrases
    • Je me demandais quelle musique avait été incluse, et ce passage de Wikipédia m’a fait rire
      L’inclusion de « Johnny B. Goode » de Berry a fait débat ; certains estimaient que le rock était « adolescent », ce à quoi Sagan aurait répondu : « Il y a beaucoup d’adolescents sur cette planète »
    • J’ai le coffret avec une réplique du Golden Record, un livre et des souvenirs
      C’est une œuvre d’art remarquable, et tout fan de Voyager ferait bien de s’en procurer un. Le livre à lui seul vaut son prix. Plus on comprend le Golden Record, plus on se rend compte que c’est une œuvre qui parle de la valeur de ce que nous avons ici, bien plus que de ce qui se trouve là-bas
      https://ozmarecords.com/collections/shop/products/voyager-go...
    • J’ai créé ça il y a environ 7 ans : http://voyager.damninteresting.com/

  • J’étais un peu trop jeune pour m’y intéresser quand les sondes Voyager ont été lancées, mais je suis leurs aventures depuis le milieu des années 80
    Je me souviens avoir été un peu déçu en regardant l’émission spéciale télé « Neptune all night » lors du survol rapproché de Neptune. On n’avait reçu qu’une seule photo de toute la nuit, et il n’y avait même pas eu le temps de la coloriser
    J’ai toujours été inspiré par l’ingéniosité des ingénieurs qui ont conçu ces engins pour durer et voyager bien au-delà du périmètre initial de leur mission, ainsi que par la capacité à maintenir deux machines en fonctionnement sur des durées aussi longues et à de telles distances, dans un environnement aussi hostile
    Grâce aux équipes Voyager, passées et présentes, d’innombrables jeunes ont été inspirés à poursuivre des carrières en STEM, et ce projet a montré à quel point le côté curieux et créatif de l’humanité peut être admirable

    • C’est mon article préféré sur les ingénieurs et l’équipe qui continuent à maintenir cette mission en vie
      https://www.nytimes.com/2017/08/03/magazine/the-loyal-engine...
    • Je me souviens d’avoir attendu que les photos de la planète visitée ensuite par Voyager paraissent dans le National Geographic du mois suivant
      C’était un plaisir de l’époque pré-Internet

  • Chaque fois que je lis quelque chose sur V'ger, je ressens de la fierté et du respect pour l’humanité
    C’est stupéfiant d’avoir conçu et construit une sonde spatiale qui, dans un environnement extrêmement hostile, s’éloigne de nous tout en continuant, 46 ans plus tard, à faire son travail et à envoyer des cartes postales
    Et pourtant, sur Terre, nous continuons à rater des choses simples

    • C’était notre apogée. Maintenant, nous sommes trop occupés par l’extraction de richesse et à rendre quelques personnes encore plus riches
    • Tellement vrai. Je considère les réussites de la NASA comme le sommet des accomplissements humains
      J’imagine parfois ce que cela ferait d’avoir fait partie d’une équipe à l’origine de telles victoires ; je crois que j’aurais été submergé de fierté toute ma vie
    • Content de voir la référence à Star Trek. V'ger est l’entité qui apparaît dans Star Trek: The Motion Picture
      Ce film m’a rempli d’émerveillement quand j’étais enfant
    • Ce que les États-Unis ont accompli entre 1950 et 1980 est à peine croyable
    • À l’époque, les gens étaient davantage recrutés sur la base de ce qu’ils étaient capables de faire que de « qui ils étaient »

  • J’ai toujours aimé la phrase ci-dessous à propos de Voyager 1, parce qu’elle rappelle bien à quel point l’espace est immense, et à quel point même le nuage d’Oort est lointain
    « Voyager 1 parcourt environ un million de miles par jour, mais il lui faudra environ 300 ans pour atteindre la limite interne du nuage d’Oort, et probablement encore 30 000 ans pour en sortir de l’autre côté »
    J’espère que, dans un avenir lointain, des vaisseaux dépasseront les sondes Voyager qui poursuivent encore leur route dans l’espace, et les regarderont comme des vestiges des débuts du voyage spatial humain

    • Ça me fait penser à Galaxy Song de Monty Python
      https://www.youtube.com/watch?v=buqtdpuZxvk
      https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_Song#Accuracy_of_astron...
    • Un million de miles par jour, c’est un chiffre délirant
    • Il y a au moins un épisode de Star Trek où quelque chose comme ça se produit
    • Waouh, donc l’héliopause se trouve très, très profondément à l’intérieur du nuage d’Oort ? C’est dingue
    • Si seulement on pouvait lancer un vrai programme spatial et une véritable économie spatiale, cela pourrait arriver plus vite qu’on ne le pense
      Si l’on dépasse Voyager I et II à l’avenir, on pourrait les moderniser avec un nouveau type de batterie, peut-être une source d’énergie quasi permanente à base d’antimatière

  • J’ai récemment vu pour la première fois, à l’âge adulte, le director’s cut de Star Trek: The Motion Picture
    Je pense que c’est l’un des meilleurs exemples de lien entre la NASA et la SF
    https://memory-alpha.fandom.com/wiki/Star_Trek:_The_Motion_P...

  • Le moment de réfléchir à une sonde de remplacement est passé depuis longtemps
    L’objectif ne devrait pas être de faire un survol rapproché des planètes externes, mais d’atteindre une vitesse supérieure à celle de Voyager pour poursuivre l’étude du milieu interstellaire
    Dans d’autres commentaires ici, la propulsion ionique et les voiles solaires ont été mentionnées comme technologies possibles, et la fission nucléaire pourrait aussi être une option. Pour sa simplicité, j’aime bien l’approche à fragments de fission
    [1] https://www.nasa.gov/general/aerogel-core-fission-fragment-r...
    [2] https://en.wikipedia.org/wiki/Fission-fragment_rocket

    • Une fusée nucléaire à eau salée utilisant de l’uranium de qualité militaire pourrait facilement fournir un delta-V équivalant à 1,5 % de la vitesse de la lumière et une accélération de plus de 10 g
      Ce serait excellent pour explorer la ceinture de Kuiper ou réaliser une autre grande tournée planétaire à l’échelle d’une vie humaine
      [3] https://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist2.ph...
    • Je ne suis pas sûr d’aller jusqu’à dire que « le moment de réfléchir à une sonde de remplacement est passé depuis longtemps »
      Dans 129 ans, il y aura une nouvelle occasion de grande tournée, et c’est justement le survol des planètes et l’assistance gravitationnelle qui ont donné cette vitesse à Voyager au départ
    • L’approche qui me vient à l’esprit maintenant est le vol dynamique à travers l’héliopause avec des « ailes » solaires ioniques
      Comme un planeur RC peut aller bien plus vite que le vent grâce au vol dynamique, cela permettrait en théorie d’atteindre 2 % de la vitesse de la lumière
      [0] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frspt.2022.1017...
      [1] (attention au volume au casque) https://www.youtube.com/watch?v=4eFD_Wj6dhk
    • C’est aussi une option intéressante
      https://en.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot

  • @dang, pourrait-on changer ce titre ? Il est factuellement incorrect. Le vaisseau communique encore avec la Terre
    Ce lien donne des informations, et c’est peut-être un meilleur lien : « Engineers Working to Resolve Issue With Voyager 1 Computer » (12 décembre 2023)
    https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/12/12/engineers-working-...

    • C’est le titre de l’article

  • J’ai bien aimé le documentaire récent sur l’équipe qui maintient ces sondes en fonctionnement et développe des mises à jour logicielles, “It's Quieter in the Twilight” (2022)
    https://m.imdb.com/title/tt17658964/