Sonda espacial Voyager 1 envia dados à Terra pela primeira vez em cinco meses

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A sonda espacial Voyager 1 está enviando dados de volta à Terra pela primeira vez em cinco meses, após engenheiros da Nasa (agência espacial dos Estados Unidos) elaborarem uma solução criativa para corrigir um problema de comunicação a bordo da espaçonave mais distante da humanidade no cosmos.

A Voyager 1 está atualmente a cerca de 15 bilhões de quilômetros de distância e, aos 46 anos, a sonda apresentou várias peculiaridades e sinais de envelhecimento nos últimos anos.

O problema mais recente enfrentado pela Voyager 1 surgiu pela primeira vez em novembro de 2023, quando a unidade de modulação de telemetria do sistema de dados de voo começou a enviar um padrão repetitivo indecifrável de código.

O sistema de dados de voo da Voyager 1 coleta informações dos instrumentos científicos da espaçonave e as agrupa com dados de engenharia que refletem seu estado de saúde atual. O controle da missão na Terra recebe esses dados em código binário, ou uma série de uns e zeros.

Mas desde novembro, o sistema de dados de voo da Voyager 1 estava preso em um loop. Embora a sonda tenha continuado a retransmitir um sinal de rádio estável para sua equipe de controle de missão na Terra nos últimos meses, o sinal não transportava nenhum dado utilizável.

A equipe da missão recebeu os primeiros dados coerentes sobre a saúde e o status dos sistemas de engenharia da Voyager 1 em 20 de abril. Embora a equipe ainda esteja analisando as informações, tudo o que viram até agora sugere que a Voyager 1 está saudável e funcionando corretamente.

“Hoje foi um ótimo dia para a Voyager 1”, disse Linda Spilker, cientista do projeto Voyager no Jet Propulsion Laboratory (JPL), ligado à Nasa, em um comunicado no sábado. “Estamos de volta à comunicação com a espaçonave. E esperamos receber de volta os dados científicos.”

O avanço foi resultado de um teste inteligente de tentativa e erro e da desvendagem de um mistério que levou a equipe a um único chip.

Solucionando problemas a bilhões de quilômetros de distância

Após descobrir o problema, a equipe da missão tentou enviar comandos para reiniciar o sistema de computador da espaçonave e aprender mais sobre a causa subjacente do problema.

A equipe enviou um comando chamado de “poke” para a Voyager 1 em 1º de março para fazer o sistema de dados de voo executar diferentes sequências de software na esperança de descobrir o que estava causando a falha.

Em 3 de março, a equipe notou que a atividade de uma parte do sistema de dados de voo se destacava do resto dos dados embaralhados. Embora o sinal não estivesse no formato que a equipe da Voyager está acostumada a ver quando o sistema de dados de voo está funcionando conforme o esperado, um engenheiro da Rede do Espaço Profundo da Nasa conseguiu decodificá-lo.

A Rede do Espaço Profundo é um sistema de antenas de rádio na Terra que ajuda a agência a se comunicar com as sondas Voyager e outras espaçonaves que exploram nosso sistema solar.

O sinal decodificado incluía uma leitura de toda a memória do sistema de dados de voo.

Ao investigar a leitura, a equipe determinou a causa do problema: 3% da memória do sistema de dados de voo está corrompida. Um único chip responsável por armazenar parte da memória do sistema, incluindo parte do código do software do computador, não está funcionando corretamente. Embora a causa da falha do chip seja desconhecida, ele pode estar desgastado ou pode ter sido atingido por uma partícula energética do espaço, disse a equipe.

A perda do código no chip tornou os dados científicos e de engenharia da Voyager 1 inutilizáveis.

Como não havia como reparar o chip, a equipe optou por armazenar o código afetado do chip em outro lugar na memória do sistema. Embora não pudessem encontrar um local grande o suficiente para armazenar todo o código, eles foram capazes de dividi-lo em seções e armazená-lo em diferentes pontos dentro do sistema de dados de voo.

“Para que esse plano funcionasse, eles também precisavam ajustar essas seções de código para garantir, por exemplo, que todas ainda funcionassem como um todo”, de acordo com uma atualização da Nasa. “Qualquer referência à localização desse código em outras partes da memória do (sistema de dados de voo) precisava ser atualizada também.”

Depois de determinar o código necessário para empacotar os dados de engenharia da Voyager 1, os engenheiros enviaram um sinal de rádio para a sonda comandando o código para um novo local na memória do sistema em 18 de abril.

Considerando a imensa distância da Voyager 1 da Terra, leva aproximadamente 22,5 horas para um sinal de rádio alcançar a sonda e outras 22,5 horas para que o sinal de resposta da espaçonave chegue até a Terra.

No dia 20 de abril, a equipe recebeu a resposta da Voyager 1 indicando que a modificação inteligente do código havia funcionado, e eles finalmente puderam receber dados de engenharia legíveis da sonda mais uma vez.

Explorando o espaço interestelar

Nas próximas semanas, a equipe continuará realocando outras partes afetadas do software do sistema, incluindo aquelas responsáveis pelo retorno dos valiosos dados científicos que a Voyager 1 está coletando.

Projetadas inicialmente para durar cinco anos, a Voyager 1 e sua gêmea, a Voyager 2, lançadas em 1977, são as espaçonaves em operação há mais tempo na história. Sua vida útil excepcionalmente longa significa que ambas as espaçonaves forneceram percepções adicionais sobre o nosso sistema solar e além, após atingirem seus objetivos preliminares de sobrevoar Júpiter, Saturno, Urano e Netuno décadas atrás.

As sondas estão atualmente se aventurando por território cósmico desconhecido ao longo dos limites externos do sistema solar. Ambas estão no espaço interestelar e são as únicas espaçonaves a operar além da heliosfera, a bolha de campos magnéticos e partículas do Sol que se estende muito além da órbita de Plutão.

A Voyager 2, que está operando normalmente, viajou mais de 12,6 bilhões de milhas (20,3 bilhões de quilômetros) do nosso planeta.

Com o tempo, ambas as espaçonaves enfrentaram problemas inesperados e interrupções, incluindo um período de sete meses em 2020, quando a Voyager 2 não conseguiu se comunicar com a Terra. Em agosto de 2023, a equipe da missão usou uma técnica de “grito” arriscada para restaurar a comunicação com a Voyager 2 depois que um comando inadvertidamente orientou a antena da espaçonave na direção errada.

A equipe estima que faltam algumas semanas para receber dados científicos da Voyager 1 e está ansiosa para ver o que esses dados contêm.

“Nunca sabemos ao certo o que vai acontecer com as Voyagers, mas me surpreende constantemente o fato de elas simplesmente continuarem”, disse a gerente de projetos da Voyager, Suzanne Dodd, em um comunicado. “Tivemos muitas anomalias, e elas estão ficando mais difíceis. Mas tivemos sorte até agora em nos recuperar delas. E a missão continua. E engenheiros mais jovens estão entrando para a equipe da Voyager e contribuindo com seus conhecimentos para manter a missão funcionando.”