2023年11月14日，美国国家航空航天局（NASA）的“旅行者1号”（Voyager 1）星际空间探测器开始向地球发回胡言乱语。在五个月的时间里，太空船传输了相当于拨号音的无法使用的数据。
3月，工程师们发现了通信故障的原因：Voyager车载存储器的一块芯片中卡住了一个位。芯片包含由飞行数据子系统（FDS）是航天器上三台计算机之一，负责在将数据发送回地球之前收集和打包数据。
喷气推进实验室工程师通过深空网络4月18日，将受影响的代码部分重新定位到航天器内存的另一部分，希望修复陈旧计算机系统中的故障。大约22.5小时后无线电信号到达旅行者号的星际空间，到第二天，很明显这个命令已经起作用了。旅行者号于4月20日再次返回有用数据。
美国国家航空航天局工程师们在240亿公里外成功地诊断和维修了旅行者1号，所有这些都是在老式技术的限制下进行的。项目科学家说：“我们还剩下一些人，我们可以依赖他们，他们可以记得在硬件上工作过。”琳达·斯皮尔克“但其中很多都是通过旧备忘录进行的，比如考古挖掘，试图找到最佳方式的信息。”
微小记忆
旅行者1号和它的孪生兄弟旅行者2号仍在运行，我们于近50年前，也就是1977年发射，以巡游太阳系。这两个航天器都远远超过了他们最初访问木星和土星的任务，2012年，进入星际空间.
“这项任务实际上重写了关于太阳系的教科书，”他说吉姆·贝尔他是亚利桑那州立大学的行星科学家，著有一本讲述40年任务的书。“到目前为止，我们从未发送过任何信息，所以他们发送回来的每一点数据都是新的。”另一方面，20世纪60年代和70年代的技术现在已经很古老了。
在这项技术过时几十年后，FDS仍然使用汇编语言和16位单词“这是两个老态龙钟的航天器，”托德·巴伯他是旅行者号的推进工程师。他说，努力解决这些问题“就像姑息治疗一样”
旅行者号的飞行数据子系统（FDS）和其他计算机是通用电气为此次任务定制的。JPL照片360-751AC
斯皮尔克说，为了首先诊断这个问题，NASA的工程师首先尝试打开和关闭不同的仪器。当这被证明不成功时，他们启动了FDS的完整内存读取。她说：“正是由于这个原因，我们发现了那块出现故障的硬件和256位的内存块。”。在一个芯片中，工程师发现一个固定在相同二进制值的卡住位。很明显，芯片无法修复，因此团队必须识别并重新定位受影响的代码。
然而，没有一个位置足够大，可以容纳额外的256位。“内存的大小是这种异常现象中最大的挑战，”斯皮尔克说。旅行者号的每台计算机只有69.63千字节的内存。
为了开始解决这个问题，该团队搜索了“旅行者”号的内存角落，以放置允许返回工程数据的代码段，其中包括有关科学仪器和航天器本身状态的信息。工程师腾出额外空间的一种方法是确定不再使用的流程。例如，旅行者号被编程为几种数据模式，即数据传回地球的速率，因为当它靠近地球时，航天器可以更快地传输数据。在木星，航天器以每秒115.2千比特的速度传输数据；现在，该速率已降至每秒40位，更快的模式可以被覆盖。然而，工程师必须小心确保他们不会删除由多种数据模式使用的代码。
在成功返回工程数据后，该团队正在努力在未来几周内重新定位其余受影响的代码。斯皮尔克说：“我们不得不更加努力地寻找空间，并就覆盖内容做出一些关键决定。”。当他们的工作完成后，旅行者号团队希望返回新的科学数据，但不幸的是，异常期的所有数据都丢失了。
经久耐用
卡住的原因是一个谜，但很可能芯片要么随着年龄的增长而磨损，要么被来自宇宙射线的高能粒子击中。斯皮尔克说，进入星际空间后，“旅行者号沐浴在宇宙射线中”。幸运的是，太空船是为了搭载它而建造的，它的电子部件被木星上的大量辐射屏蔽了。“在星际介质中，这对我们很有帮助。”
旅行者号上的8轨磁带存储的是有关行星和等离子体的数据，而不是流行音乐。NASA/JPL-Caltech公司
巴伯说，当旅行者号建造时，仅仅到天王星和海王星的12年之旅是“1977年发射看起来不可能实现的目标”。旅行者号的寿命证明了它的工程设计，它考虑了许多意外情况并增加了冗余。该任务还包括几个第一次，例如第一艘宇宙飞船计算机能够使用易失性CMOS存储器暂时保存数据。（车载8轨数字磁带录像机在高速采集时存储数据。）
重要的是，这也是第一次使用可重新编程的计算机执行任务。“我们现在认为这是理所当然的，”贝尔说，但在旅行者号之前，不可能在飞行中调整软件。事实证明，当任务延期以及出现问题时，这种能力至关重要。
展望未来，旅行者团队预计老化的航天器会遇到更多问题，尽管他们希望在下一次50周年纪念日之前到达。斯皮尔克说：“对于每一个异常现象，我们只是了解了更多关于如何使用航天器的知识，并对工程师们使用20世纪60年代和70年代的技术构建的能力感到惊讶。”。“太神奇了。”
