NASA เผลอตัดการสื่อสารกับ Voyager 2

• คำสั่งที่ผิดพลาดของ NASA ทำให้ ทิศทางเสาอากาศ ของ Voyager 2 เบี่ยงไป จนอยู่ในสภาพที่ไม่สามารถสื่อสารคำสั่งและข้อมูลกับโลกได้
• เสาอากาศหันไปในทิศที่ เบี่ยงจากโลก 2 องศา ทำให้ Deep Space Network ไม่สามารถส่งคำสั่งไปยังยานหรือรับข้อมูลได้
• การกู้คืนขึ้นอยู่กับการปรับตำแหน่งอัตโนมัติครั้งถัดไป โดย Voyager 2 ถูกตั้งค่าให้รีเซ็ตท่าทางการทรงตัวปีละหลายครั้ง และกำหนดครั้งถัดไปคือ 15 ตุลาคม
• Voyager 2 อยู่ห่างจากโลกประมาณ 19.9 พันล้านกม. และกำลังถอยห่างออกไปด้วยความเร็ว 15 กม./วินาที โดยปัญหาครั้งนี้ไม่ส่งผลต่อ Voyager 1
• การดูแลยานสำรวจที่มีอายุหลายสิบปีถูกเปรียบเหมือนการขับ รถเก่า ให้ใช้งานต่อไป แต่ระยะห่างกว่า 20 ชั่วโมงแสงและความเร็วการสื่อสาร 160bps ทำให้การรับมือเป็นเรื่องยาก

---

สาเหตุที่การสื่อสารถูกตัดขาด

• NASA เปิดเผยว่า Voyager 2 อยู่ในสถานะ ไม่สามารถสื่อสารได้ ในขณะนี้
• สาเหตุมาจากการตั้งค่าเสาอากาศของยานผิดพลาดจนหันไปทางอื่นแทนที่จะหันมายังโลก
• ณ เวลาที่ประกาศ เสาอากาศของ Voyager 2 หัน เบี่ยงจากโลก 2 องศา มานานกว่าหนึ่งสัปดาห์แล้ว
• ด้วยเหตุนี้ Voyager 2 จึงไม่สามารถรับคำสั่งจากเสาอากาศ Deep Space Network หรือ DSN และไม่สามารถส่งข้อมูลได้

คาดหวังการกู้คืนจากการปรับเทียบอัตโนมัติ

• NASA มองว่าปัญหาครั้งนี้ไม่น่าจะยุติภารกิจอวกาศเกือบ 46 ปี ของ Voyager 2
• Voyager 2 ถูกโปรแกรมให้ปรับตำแหน่งของตัวเองใหม่ปีละหลายครั้ง
• กำหนดการรีเซ็ตตำแหน่งครั้งถัดไปคือ 15 ตุลาคม
• NASA คาดว่า วิถีโคจร ของ Voyager 2 จะไม่เปลี่ยนแปลง

ระยะห่างของ Voyager 2 และ Voyager 1

• ปัจจุบัน Voyager 2 อยู่ห่างจากโลกประมาณ 19.9 พันล้านกม. หรือ 12.39 พันล้านไมล์
• Voyager 2 กำลังถอยห่างจากโลกเพิ่มขึ้นประมาณ 15 กม. ทุกวินาที
• ปัญหาการสื่อสารครั้งนี้ไม่ส่งผลต่อ Voyager 1
• Voyager 1 อยู่ห่างจากโลกเกือบ 23 พันล้านกม. หรือ 14.9 พันล้านไมล์ และยังคงสื่อสารกับโลกได้ขณะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 17 กม./วินาที

การบำรุงรักษายานสำรวจอายุหลายสิบปี

• ระบบไฟฟ้าของ Voyager 2 เพิ่งถูกปรับเมื่อช่วงต้นปีเพื่อยืดอายุการใช้งาน
• หากขั้นตอนดังกล่าวให้ผลดี ก็มีแผนจะนำการปรับแบบคล้ายกันไปใช้กับ Voyager 1 ด้วย
• Voyager 1 ก็เคยประสบ ปัญหาเทเลเมทรี ในปี 2022
  • มีการส่งข้อมูลที่เสียหายไปยัง Mission Control
  • สาเหตุมาจากคอมพิวเตอร์ที่ไม่ได้ทำงานมาหลายปีทำการจัดเส้นทางข้อมูลผิดพลาด
  • วิศวกรแก้ปัญหาด้วย “telesurgery” โดยสั่งให้ AACS ส่งข้อมูลกลับไปยังคอมพิวเตอร์ที่ถูกต้อง

ข้อจำกัดจากระยะทางและความเร็วการสื่อสาร

• วิศวกรเปรียบการทำให้ยานสำรวจ Voyager ทำงานต่อไปเหมือนกับการขับ รถเก่า ให้ใช้งานต่อ
• เทคโนโลยีของ Voyager เก่ามากแล้วแต่ยังคงทำงานได้ และแนวโน้มคล้ายกันนี้ก็พบในยานอวกาศจากหลายสิบปีก่อนด้วย
• รถเก่าสามารถซ่อมบำรุงด้วยมือได้แบบเรียลไทม์ แต่ยาน Voyager อยู่ห่างจากโลกมากกว่า 20 ชั่วโมงแสง
• ความเร็วการสื่อสารอยู่ในระดับช้าเพียง 160bps
• ในอัปเดตหลังจากนั้น มีการตรวจพบสัญญาณจาก Voyager 2 แล้ว และรายละเอียดเพิ่มเติมจะตามมาในบทความแยก

[GN⁺]

ความคิดเห็นจาก Hacker News

• สรุปคือ มันกลายเป็น brick จากระยะไกลไปแล้ว ส่งคำสั่งให้หมุนเล็กน้อย และคำสั่งนั้นสำเร็จ แต่หลังจากนั้นเสาอากาศก็ไม่ได้ชี้มาที่โลกอีกต่อไป ทำให้รับคำสั่งเพิ่มเติมไม่ได้
  โชคดีที่มีการเตรียมไว้สำหรับสถานการณ์แบบนี้ โดยให้ปรับแนวกลับมาชี้ไปทางโลกโดยอัตโนมัติทุกครึ่งปี ดังนั้นวันที่ 15 ตุลาคมก็น่าจะรู้ได้ว่าหายไปจริง ๆ หรือไม่ อย่างไรก็ดี แบตเตอรี่นิวเคลียร์ก็ใกล้หมดอายุการใช้งานแล้ว ภารกิจก็คงใกล้สิ้นสุดเช่นกัน
  บล็อกของ NASA: https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/07/28/mission-update-voy...

  • นึกถึงตอนก่อนหน้านี้ที่ลืมไปว่ากำลังรีโมตเข้าเครื่องอยู่ แล้วพิมพ์ eth0 down จากนั้นก็งงอยู่นานว่าทำไมอุปกรณ์ถึงหยุดตอบสนอง
  • แล้วมันรู้ได้ยังไงว่าโลกอยู่ตรงไหนกันนะ? ก็ไม่ได้มีอะไรอย่าง GPS อวกาศห้วงลึก เสียหน่อย เป็นวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่งจริง ๆ
    ใช้วิธีหาดวงอาทิตย์แล้วคำนวณจากตรงนั้นหรือเปล่า?
  • น่าทึ่งที่เมื่อ 46 ปีก่อน มีใครบางคนคิดวิธีแก้ปัญหาที่เป็นสมมติฐานเผื่อไว้ แล้วส่งมันออกไปไกลถึง 30 พันล้านกม.
  • นึกถึงหลายครั้งใน Kerbal Space Program ที่หมุนผิดทิศ จนเสาอากาศหรือแผงโซลาร์เซลล์หันไปผิดทางแล้วการสื่อสารขาดหาย

• ผมทำงานรีโมตกับไฟร์วอลล์บ่อย หลังจากทำตัวเองหลุดการเชื่อมต่อไปครั้งสองครั้ง ก็เลยเกิดนิสัยใหม่ ก่อนเปลี่ยนอะไรจะตั้งเวลาให้ รีบูตในอีก 5 นาที เสมอ เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงถูกย้อนกลับ ถ้าการเชื่อมต่อหลุดก็แค่รอให้รีบูตแล้วค่อยเข้าไปใหม่

  • ช่วงต้นอาชีพเคยใช้วิธีคล้าย ๆ กัน แต่กลับทำให้ระบบล่มแทน
    ตอนเพิ่มกฎ iptables บนโฮสต์ ผมเขียนสคริปต์ที่ใส่กฎเพื่ออนุญาตทราฟฟิกเครือข่ายที่คาดไว้ แล้วเปลี่ยนนโยบายเริ่มต้นเป็น DROP ก่อนรันก็ยังตั้งเวลาสคริปต์กู้คืนให้ลบกฎที่ผมเพิ่มไว้ด้วย แต่ดันลืมเปลี่ยนนโยบายเริ่มต้นกลับเป็น ALLOW
    ทันทีหลังรันสคริปต์ทุกอย่างดูดี แต่ 5 นาทีต่อมา pager ก็เริ่มดัง โชคดีที่รีสตาร์ตไฟจากระยะไกลได้ เลยไม่ต้องขับรถไปถึงดาต้าเซ็นเตอร์
  • ที่ที่ผมเคยทำงาน การสั่ง reload 5 ก่อนทำงานเสี่ยง ๆ บนเราเตอร์ Cisco เป็นแนวปฏิบัติมาตรฐาน
    บน Juniper ใช้ commit confirmed
  • เมื่อก่อนชอบใช้ sleep 300 && init 6 แต่หลังจากนั้นเพราะ systemd การสั่งรีบูตด้วย init 6 กลายเป็นไม่น่าไว้ใจ อย่างน้อยบน Ubuntu ถ้า root มีเซสชัน ssh ที่เปิดอยู่ การรีบูตเครื่องแบบโลคัลจะไม่ถูกทริกเกอร์
  • ถ้าการเปลี่ยนแปลงทำงานได้ดีในช่วง 5 นาทีนั้น ก็จะ deploy การเปลี่ยนแปลงนั้น “จริง ๆ” อีกครั้งโดยไม่รีบูตใช่ไหม?
  • คล้ายกับตอนเปลี่ยน การตั้งค่าจอแสดงผล บน Windows
    การเปลี่ยนแปลงจะถูกย้อนกลับในอีก 15 วินาที…

• ทุกครั้งที่อ่านเรื่องวิศวกรรมอวกาศ ผมทึ่งเสมอที่มี แผนสำรองของแผนสำรอง เมื่อเทียบกับโลกของผม ระดับของการวางแผนและความเข้มงวดต่างกันคนละเรื่องเลย
  ผมมักรู้สึกได้บ่อย ๆ ว่าเมื่อไรก็คอมไพล์ใหม่และ deploy ใหม่ได้ และงานของผมก็ไม่ใช่งานที่ชี้เป็นชี้ตาย

  • พูดตรง ๆ ผมคิดว่าวิศวกรรมส่วนใหญ่นอกเหนือจากซอฟต์แวร์ก็เป็นแบบนั้น ในสาขาวิศวกรรมดั้งเดิม นักศึกษาจะถูกปลูกฝังเรื่องความรับผิดชอบและจริยธรรมตั้งแต่วันแรก ในกระบวนการที่นำไปสู่การขอใบอนุญาต
    แน่นอนว่างบประมาณหรือความสำคัญของสาขาการใช้งานไม่ได้เปิดช่องให้มีความเผื่อเหลือเผื่อขาดระดับนี้เสมอไป แต่อย่างน้อยก็มีทิศทางแบบนั้น วิธีคิดแบบนี้ยังมาจากประสบการณ์หลายสิบปีด้วย
    ไม่รู้ทำไม โลกของวิศวกรรมซอฟต์แวร์ถึงโดยมากทิ้ง ความเคารพและศักดิ์ศรี ต่อสิ่งเหล่านี้ไปเสียแล้ว
  • น่าสนใจเวลาที่ได้ยินคนเรียกตัวเองว่า “หมอคอมพิวเตอร์” ผมเองก็เคยทำ migration ที่ต้องวางแผนเยอะและถ้าล้มเหลวก็อาจเสียเงินมหาศาล ซึ่งเครียดมาก แต่จินตนาการไม่ออกเลยว่าความเครียดที่ชีวิตใครบางคนขึ้นอยู่กับปลายนิ้วของเราจะเป็นอย่างไร

• ทุกครั้งที่เห็นว่าอุปกรณ์พวกนี้ ถูกสร้างมาให้อึดทนยาวนาน ก็รู้สึกได้แรงบันดาลใจ
  “ในอดีต วิศวกรเคยเปรียบงานทำให้ยานสำรวจยังคงทำงานต่อไปกับการคอยดูแลรถเก่าให้ยังวิ่งได้ เทคโนโลยีล้าสมัยมาก แต่ก็ยังทำงานอยู่ นี่เป็นแนวโน้มที่พบได้บ่อยในยานอวกาศตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา”
  สักวันหนึ่งมนุษยชาติอาจลืมไปเสียเองว่าต้องบำรุงรักษาสิ่งเหล่านี้อย่างไร

  • น่าลองอ่าน “The Machine Stops” ของ E. M. Forster ส่วน “Pump Six” ใน “Pump Six and Other Stories” ก็เจาะประเด็น ความเป็นจริงของการลืมวิธีบำรุงรักษา แบบนี้ได้ดีมาก
  • ไม่น่าจะเป็นอย่างนั้นนะ ระบบพวกนี้เรียบง่ายและมีเอกสารประกอบดีมาก ๆ อีกทั้งยังมีคนจำนวนมากที่เคยปฏิบัติการจริง ผมว่าไม่น่ามีปัญหา
    เรื่องแบบนั้นน่าจะเกิดกับพวกดาวเทียม CubeSat ของมหาวิทยาลัยมากกว่า
  • ซีรีส์ Foundation ก็พูดถึงหัวข้อนี้เหมือนกัน แต่จะแนะนำชุดหนังสือก็ค่อนข้างยาก พอตอนทีวีโชว์ออกมาผมกลับไปอ่านใหม่ แล้วพบว่าการ描เขียนผู้หญิงในหนังสือค่อนข้างชวนอึดอัด และก็ไม่ได้ดีเท่าที่จำได้
    เวอร์ชันทีวีต่างจากหนังสือไปโดยสิ้นเชิง แต่ส่วนตัวคิดว่าเป็นทิศทางที่ดี ปกติผมเป็นคนรำคาญการดัดแปลงแบบนั้นมาก แต่พออ่านเล่มแรกซ้ำแล้ว กลับรู้สึกว่าทีวีโชว์ดีกว่าเสียอีก

• น่าจะปรับแนวกลับมาได้ แหล่งจ่ายไฟก็คาดกันไว้อยู่แล้วว่าจะหมดราว ๆ ปี 2025
  แน่นอน ถ้าชาว Klingon พบมันตอนนี้ก็น่าเสียดายที่เราคงวัดอะไรไม่ได้ แต่กล้องถูกปิดไปตั้งแต่หลายสิบปีก่อนแล้ว

  • มีอัปเดตแล้ว และคาดว่าจะอยู่ได้ถึง ปี 2026
    https://voyager.jpl.nasa.gov/news/details.php?article_id=129
  • หวังว่าอย่าไปถึงดาวเคราะห์จักรกลก็แล้วกัน

• Dave จาก EEVBlog เพิ่งไปเยี่ยมชม สถานที่ที่ใช้สื่อสารกับ Voyager 2
  https://www.youtube.com/watch?v=586Zn1ct-QA
  https://www.youtube.com/watch?v=vUvzgZt1Vug
  ยังมีตอนที่ 3 ซึ่งเป็นทัวร์สถานที่ด้วย

  • โชคดีที่มีโอกาสได้ไปเยี่ยมชม Goldstone ที่ Fort Irwin ในทะเลทรายแคลิฟอร์เนีย ที่นี่ไม่ใช่สถานที่ที่เปิดให้สาธารณชนเข้าชมบ่อยนัก
    ได้เดินดูแทบทุกส่วน รวมถึงกล้องโทรทรรศน์ 70 เมตรด้วย สำหรับคนคลั่งไคล้เทคโนโลยีอวกาศแล้ว เป็นวันที่ยอดเยี่ยมที่เต็มไปด้วยทัวร์ การบรรยาย และแสงแดด
    สิ่งที่น่าสนใจคือความแตกต่างที่ว่า เสาอากาศ 70 เมตรส่งสัญญาณสู่อวกาศด้วยกำลัง 450kW แต่ขณะเดียวกันก็ต้องรับและถอดรหัสสัญญาณจากยานอวกาศที่อยู่ในระดับ “หนึ่งในพันล้านของพันล้านของ 1 วัตต์”
    เหตุผลหนึ่งที่ตั้งอยู่ในฐานทัพคือเพื่อควบคุมน่านฟ้า ป้องกันไม่ให้เครื่องบินบังเอิญบินผ่านเหนือเสาอากาศระหว่างส่งสัญญาณจนถูกย่างสุก พูดตรง ๆ การทำเรื่องนั้นได้เป็นสิ่งที่น่าทึ่งจริง ๆ
  • นี่เป็นการอัปโหลดวิดีโอปี 2017 ใหม่ ฝากไว้สำหรับคนที่คิดว่าความจำตัวเองเพี้ยนไปเหมือนผม

• ข้อความบอกว่า “เสาอากาศของยานอวกาศเบี่ยงจากโลกไป 2 องศา ทำให้ไม่สามารถรับคำสั่งหรือส่งข้อมูลได้ และ NASA มองว่าสถานการณ์นี้เป็นเพียงชั่วคราว” เลยสงสัยว่าทำไมถึงเป็นแค่ชั่วคราว
  ตอนแรกนึกว่ายานสำรวจมีฟังก์ชันเล็งเป้าใหม่เองหรือเปล่า แต่ในต้นฉบับมีคำตอบอยู่
  “Voyager 2 ถูกโปรแกรมให้ปรับทิศทางใหม่หลายครั้งต่อปี เพื่อให้เสาอากาศหันเข้าหาโลก การปรับครั้งถัดไปคือวันที่ 15 ตุลาคม และคาดว่าการสื่อสารจะกลับมาในตอนนั้น ทีมภารกิจคาดว่า Voyager 2 จะยังคงรักษาวิถีที่วางแผนไว้ในช่วงที่ไม่มีสัญญาณ”

  • สงสัยว่าทำไมรอบการปรับทิศทางใหม่ถึงห่างขนาดนั้น หรือเป็นขั้นตอนที่ใช้เวลานาน หรือสร้างภาระให้ฮาร์ดแวร์ จนไม่อยากทำทุกวันหรือทุกเดือนกันนะ?

• มีการบอกว่า “ถูกโปรแกรมให้ปรับเทียบตำแหน่งใหม่ปีละหลายครั้ง และการรีเซ็ตตามกำหนดครั้งถัดไปคือวันที่ 15 ตุลาคม”
  เลยสงสัยว่า การปรับเทียบใหม่นี้ทำงานจริง ๆ อย่างไร ถ้ามีเอกสารอธิบายก็น่าจะขอบคุณมาก

  • มีวิดีโอดี ๆ ที่เกี่ยวข้องอยู่ จานมี เซ็นเซอร์ดวงอาทิตย์ และจะค้นหาวัตถุที่สว่างที่สุดแล้วจัดแนวให้หันไปทางนั้น
    https://www.youtube.com/watch?v=NbsHgE89qO4&t=340s
  • เริ่มจากหนังสือ Voyager ที่ https://descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/summary.html ได้เลย
  • ผมไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์จรวด แต่เคยปรับเสาอากาศทีวีมาก่อน เลยจินตนาการว่าอาจจะถูกโปรแกรมแบบง่าย ๆ ให้หมุนทีละไม่กี่องศา แล้วกลับไปยังทิศทางที่สัญญาณจากโลกแรงที่สุด

• ถ้าเบี่ยงจากเป้าหมาย 2 องศาที่ระยะ 32 พันล้านกม. ลำสัญญาณสื่อสารจะพลาดโลกไปประมาณ 1.1 พันล้านกม.
  เท่ากับประมาณ 7.4AU ถ้าตอนนี้ดาวพฤหัสบดีกับดาวเสาร์เรียงเป็นเส้นเดียวกับโลก ก็จะเป็นระยะประมาณกึ่งกลางระหว่างดาวแก๊สยักษ์ทั้งสองเมื่อมองจากโลก ดังนั้นคงไม่มีการยิงจรวดไปจับลำสัญญาณเพื่อกู้การสื่อสารแน่ ๆ

• หวังว่าการปรับเทียบใหม่จะสำเร็จ คงเป็นวิธีที่น่าเศร้า หากขาดการติดต่อไปหลังจากผ่านมานานขนาดนี้

  • ก็จริง แต่เดิมทีพลังงานบนยานก็มีพออยู่ได้ถึง ปี 2025 เท่านั้น ดังนั้นมันก็อยู่ในช่วงท้ายของอายุการใช้งานแล้ว