NASA ชุบชีวิต Voyager 1 ด้วยการซ่อมทรัสเตอร์แบบเดิมพันนาทีสุดท้าย

 (theregister.com)
1 คะแนน โดย GN⁺ 2025-05-17 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • NASA JPL ชุบชีวิตทรัสเตอร์ควบคุมการหมุนหลักของ Voyager 1 ในเดือนมีนาคม 2025 ซึ่งเคยถูกมองว่าเสียมาตั้งแต่ปี 2004 บนยานที่ปล่อยขึ้นในปี 1977 และอยู่รอดนานกว่าภารกิจเดิมกว่า 40 ปี
  • ทรัสเตอร์นี้เป็นอุปกรณ์ที่จัดท่าทางยานโดยอ้างอิงจากดาวติดตาม เพื่อให้ เสาอากาศกำลังขยายสูง หันมายังโลก โดยปัจจุบันยานอยู่ห่างจากโลก 15.6 พันล้านไมล์ หรือมากกว่า 25 พันล้านกม.
  • ทรัสเตอร์ควบคุมการหมุนสำรองที่ใช้อยู่มีความเสี่ยงจะเสียได้เร็วสุดในฤดูใบไม้ร่วงปี 2025 เนื่องจาก การสะสมของคราบตกค้าง ในท่อน้ำมันเชื้อเพลิง ทำให้ทั้งการรักษาทิศทางและการสื่อสารตกอยู่ในความเสี่ยง
  • จาน DSS-43 ขนาด 70 ม. ในออสเตรเลีย ซึ่งเป็นเสาอากาศเดียวที่ทรงพลังพอจะส่งคำสั่งจากโลกไปยังยานได้ กำลังอัปเกรดจนถึงเดือนกุมภาพันธ์ 2026 และจะเปิดใช้งานช่วงสั้น ๆ เฉพาะเดือนสิงหาคมและธันวาคม 2025
  • แม้มีความเสี่ยงว่าอาจเกิดการระเบิดเล็ก ๆ หากทรัสเตอร์จุดติดอัตโนมัติขณะที่ฮีตเตอร์ปิดอยู่ แต่สัญญาณตอบกลับที่ใช้เวลามากกว่า 23 ชั่วโมงยืนยันว่าฮีตเตอร์กลับมาใช้งานได้และปฏิบัติการสำเร็จ

กู้คืนทรัสเตอร์ที่ถูกมองว่าเสียมากว่า 20 ปี

  • NASA Jet Propulsion Laboratory ดำเนิน ปฏิบัติการกู้คืนทรัสเตอร์ควบคุมการหมุนหลักของ Voyager 1 เสร็จในเดือนมีนาคม 2025
  • เป้าหมายของการกู้คืนคือ ทรัสเตอร์ควบคุมการหมุนหลัก ของ Voyager 1
    • ใช้สำหรับจัดแนวยานอวกาศให้ตรงกับดาวติดตาม
    • ดาวติดตามนี้เป็นจุดอ้างอิงเพื่อรักษาให้เสาอากาศกำลังขยายสูงหันมายังโลก
  • Voyager 1 อยู่ห่างจากโลก 15.6 พันล้านไมล์ หรือมากกว่า 25 พันล้านกม. และอยู่ไกลเกินขอบเขตที่กล้องโทรทรรศน์ใด ๆ จะเอื้อมถึง

แรงกดดันจากทรัสเตอร์สำรองและหน้าต่างส่งคำสั่งภาคพื้นดิน

  • ทรัสเตอร์ควบคุมการหมุนหลักหยุดทำงานหลังจากฮีตเตอร์ภายใน 2 ตัวสูญเสียพลังงานในปี 2004 และวิศวกร Voyager มองมานานว่า เสียและซ่อมไม่ได้
  • หลังจากนั้น ทรัสเตอร์ควบคุมการหมุนสำรองที่ใช้งานอยู่เริ่มเสี่ยงจากการสะสมของคราบตกค้างในท่อน้ำมันเชื้อเพลิง
    • ปัญหานี้อาจนำไปสู่ความขัดข้องได้เร็วสุดในฤดูใบไม้ร่วงปี 2025
    • หากไม่มีทรัสเตอร์ควบคุมการหมุน Voyager 1 จะรักษาท่าทางที่ถูกต้องไม่ได้ และสุดท้ายอาจลอยออกนอกระยะสื่อสาร
  • เสาอากาศเดียวบนโลกที่ทรงพลังพอจะส่งคำสั่งไปยังยาน Voyager คือจาน DSS-43 ในออสเตรเลีย
    • มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 230 ฟุต หรือประมาณ 70 ม.
    • หยุดปฏิบัติการเพื่ออัปเกรดจนถึงเดือนกุมภาพันธ์ 2026
    • มีหน้าต่างปฏิบัติการสั้น ๆ เฉพาะในเดือนสิงหาคมและธันวาคม 2025
  • จานภาคพื้นดินอื่น ๆ สามารถรับข้อมูลจาก Voyager ได้ แต่โอกาสส่งคำสั่งถูกจำกัดอยู่ในหน้าต่างปฏิบัติการดังกล่าว

ขั้นตอนที่ยอมรับความเสี่ยงจากการระเบิดเล็ก ๆ

  • ทีมย้อนกลับมาตรวจสอบทรัสเตอร์ควบคุมการหมุนหลักที่ล้มเหลวในปี 2004 และเปิดไว้สองความเป็นไปได้
    • ฮีตเตอร์อาจไม่ได้เสียจริง
    • การรบกวนในวงจรอาจทำให้สวิตช์ไฟเปลี่ยนสถานะ และหากเปลี่ยนกลับ ทรัสเตอร์อาจกลับมาออนไลน์ได้
  • ขั้นตอนคือกู้คืน พลังงานฮีตเตอร์ ของทรัสเตอร์ควบคุมการหมุนหลัก จากนั้นปล่อยให้ Voyager 1 เบี่ยงออกจากดาวติดตามมากพอ
    • ระบบบนยานจะจุดทรัสเตอร์โดยอัตโนมัติเพื่อปรับแก้เส้นทางเมื่อ ตรวจพบว่าท่าทางของยานลอยเบี่ยงไป
  • หากทรัสเตอร์ที่อยู่ในโหมดพักจุดติดอัตโนมัติขณะที่ฮีตเตอร์ยังปิดอยู่ อาจเกิด การระเบิดเล็ก ๆ ได้
  • สัญญาณวิทยุจาก Voyager 1 ใช้เวลามากกว่า 23 ชั่วโมงจึงเดินทางถึงโลก ทำให้ทีมต้องรอเกือบหนึ่งวันกว่าจะรู้ผล

สัญญาณแห่งความสำเร็จและปัญหาความเสื่อมสภาพที่ตามมา

  • เมื่อสัญญาณตอบกลับมาถึง ทีม Voyager ยืนยันสัญญาณว่าฮีตเตอร์ของทรัสเตอร์กลับมาออนไลน์แล้ว และความพยายามนี้สำเร็จ
  • Todd Barber หัวหน้าฝ่ายขับเคลื่อนภารกิจ Voyager กล่าวว่า การตัดสินว่าทรัสเตอร์นี้เสียแล้วเป็นเรื่องสมเหตุสมผล แต่มีวิศวกรคนหนึ่งนึกถึงสาเหตุอื่นที่เป็นไปได้และความเป็นไปได้ในการซ่อม
  • เมื่อไม่นานมานี้ Voyager 1 เคยส่งข้อมูลที่ไม่มีความหมายแทนข้อมูลที่ใช้งานได้เป็นเวลาหลายเดือน ก่อนจะกู้คืนได้
  • เนื่องจากพลังงานลดลงและระบบขัดข้อง ยาน Voyager ทั้งสองลำจึงต้องปิดอุปกรณ์วิทยาศาสตร์
    • Voyager 1 เคยเจอปัญหาทรัสเตอร์มาก่อนด้วย
    • ถึงอย่างนั้น ยานยังคงปฏิบัติการอยู่บริเวณขอบของอวกาศระหว่างดวงดาว

วัตถุฝีมือมนุษย์ที่ไกลที่สุดยังไม่สิ้นสุด

  • Voyager 1 และ Voyager 2 เป็น วัตถุฝีมือมนุษย์ที่อยู่ไกลที่สุด ในปัจจุบัน
  • ยานทั้งสองลำจะดับลงในสักวันหนึ่ง และหน้าต่างสังเกตการณ์ที่ไกลที่สุดสู่ห้วงอวกาศนอกระบบสุริยะก็จะปิดลงด้วย
  • การกู้คืนครั้งนี้ทำให้ Voyager 1 ยังสามารถปฏิบัติการต่อไปได้ในตอนนี้

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2025-05-17
ความคิดเห็นบน Hacker News

  • It's Quieter in the Twilight เป็นภาพยนตร์ปี 2022 ที่เล่าเรื่องวิศวกรที่เกี่ยวข้อง
    ตัวอย่าง: https://www.youtube.com/watch?v=8vJT8AW0wYw , ดูฟรีพร้อมโฆษณา: https://www.youtube.com/watch?v=RIP1p5gAoak

    • ส่วนหนึ่งของภาพยนตร์ยอดเยี่ยมเรื่องนี้เล่าถึงการหยุดใช้งาน เสาอากาศ 70 เมตรของ Deep Space Network ที่แคนเบอร์รา ออสเตรเลีย เป็นเวลาหลายเดือน
      บังเอิญว่าข่าวประชาสัมพันธ์ใหม่ของ JPL เกี่ยวกับทรัสเตอร์ของ Voyager 1 ก็อธิบายด้วยว่าเสาอากาศเดียวกันนี้จะหยุดใช้งานระยะยาวอีกครั้งตั้งแต่เดือนพฤษภาคม 2025 ถึงกุมภาพันธ์ 2026 เพื่ออัปเกรดเพิ่มเติม เสาอากาศนี้เป็นเสาอากาศเดียวที่สามารถส่งสัญญาณไปยัง Voyager 2 ซึ่งบินไปทางใต้ของระนาบสุริยวิถีหลังการบินผ่าน Neptune ได้ ส่วนสถานี DSN ในสเปนและแคลิฟอร์เนียยังคงส่งสัญญาณไปยัง Voyager 1 ซึ่งบินไปทางเหนือของระนาบสุริยวิถีหลังการบินผ่าน Saturn ได้ Todd Barber ที่ถูกอ้างถึงในบทความของ The Register และข่าวประชาสัมพันธ์ของ JPL ก็ปรากฏในภาพยนตร์ด้วย

  • นึกไม่ออกเลยว่ามันจะคุ้มค่าแค่ไหน เมื่อส่งแพตช์นี้ไปแล้วไม่กี่ชั่วโมงต่อมาก็ได้รับการยืนยันว่าประสบความสำเร็จ
    คงไล่ตามความรู้สึกตื่นเต้นนั้นไปตลอดช่วงที่เหลือของอาชีพ

    • แน่นอนว่าผลกระทบเล็กกว่ามาก แต่ขอแนะนำ หมากรุกทางไปรษณีย์
      จะได้ใช้ชีวิตไปพร้อมกับการนึกอยู่เรื่อย ๆ ว่าตัวเองในอดีตเป็นอัจฉริยะหรือคนโง่กันแน่
    • ตอนนี้มันเข้าสู่ระดับที่ต้อง รอกันเป็นวัน ๆ แล้ว
      ขาไปใช้เวลามากกว่าหนึ่งวัน ขากลับก็พอ ๆ กัน ความยินดีตอนสำเร็จคงดีมากจริง ๆ แต่การนั่งกระวนกระวาย 48 ชั่วโมงนี่ไม่แน่ใจเหมือนกัน
    • การที่มันใช้งานได้ย่อมเป็นผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมอยู่แล้ว แต่ทางเลือกที่ JPL พูดถึงว่า “อาจทำให้เกิดการระเบิดเล็ก ๆ” ก็น่าจะน่าสนใจเหมือนกัน
      เป็นตอนจบแบบไฟหรือน้ำแข็งอย่างหนึ่ง https://www.poetryfoundation.org/poems/44263/fire-and-ice
    • ถ้าล้มเหลว ก็จะกลายเป็น คนที่ทำให้ Voyager I กลายเป็นก้อนอิฐ ไปตลอดกาล
      ลองจินตนาการถึงความกดดันก่อนส่ง commit นั้นดูสิ
    • นี่คือการเอื้อมมือออกไป ไกลหลายพันล้านไมล์จริง ๆ เพื่อฟื้นคืนบางสิ่งที่ทุกคนคิดว่าจบไปแล้ว

  • “ทรัสเตอร์หมุนสำรองที่ใช้อยู่ตอนนี้เริ่มเสี่ยง เพราะมีตะกอนสะสมในท่อน้ำมันเชื้อเพลิง” ฟังแล้วรู้สึกเหมือนสิ่งที่ยานสำรวจลำนี้เจอนั้นเป็น ประสบการณ์แบบมนุษย์ มาก

  • ถ้าเคยสงสัยว่าตะกอนในระบบเชื้อเพลิงไฮเปอร์โกลิกมาจากไหน คำตอบคือ SiO2 (ซิลิกา) จากชิ้นส่วนยางที่เสื่อมสภาพ
    “หลังผ่านไป 47 ปี ท่อเชื้อเพลิงภายในทรัสเตอร์อุดตันด้วยซิลิคอนไดออกไซด์ ซึ่งดูเหมือนจะเป็นผลพลอยได้จากไดอะแฟรมยางในถังเชื้อเพลิงของยานอวกาศที่เสื่อมสภาพตามอายุ”
    ┕ https://science.nasa.gov/missions/voyager-program/voyager-1/...
    มีคอมเมนต์บน HN ที่หาเอกสาร NTRS ที่เกี่ยวข้องเจอด้วย “ใช้ฮีเลียมทำให้ลูกโป่งยางที่มี Teflon อยู่ในถังพองตัว เพื่อดันเชื้อเพลิง Hydrazine (N2H4) ออกจากถัง Ti ทรงกลม ดูเหมือนว่า N2H4 จะรุนแรงพอที่จะทำให้แม้แต่วัสดุยุคอวกาศเหล่านั้นเสื่อมสภาพได้”
    https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19810001583/downloads/19...
    ┕ https://news.ycombinator.com/item?id=41525267

  • ตั้งตารอวันที่ V’Ger กลับมาในศตวรรษที่ 23 แล้วเล่าเรื่องการเดินทางของตัวเองให้ฟัง
    https://en.m.wikipedia.org/wiki/Star_Trek:_The_Motion_Pictur...

  • น่าทึ่งที่ทำ wireless update ให้เทคโนโลยีอายุ 50 ปี ผ่าน ลิงก์แบนด์วิดท์ต่ำมาก ต้องทนกับดีเลย์ระดับหลายชั่วโมง ไม่มีทางเข้าถึงทางกายภาพ และต้องไม่ทำให้ลิงก์หายถาวรหรือทำให้อุปกรณ์กลายเป็นก้อนอิฐ
    ลองค้นหา Viking Computer Command Subsystem (CCS) แล้ว แต่แทบไม่มีเอกสารสาธารณะเลย

    • ในอวกาศไม่มีอากาศ งั้นมันไม่ใช่ wireless update แต่เป็น อัปเดตข้ามความว่างเปล่า หรือเปล่า?
    • ไม่ได้โชคดีเสมอไป Mars Global Surveyor เคยกลายเป็นก้อนอิฐเพราะอัปเดตผิดพลาด

  • เวลาเห็นช่วงเวลาแบบนี้ ก็จำได้ชัดเลยว่าทำไมทุกครั้งที่เห็นโลโก้ NASA ถึงขนลุกที่แขน
    มันไม่ใช่แค่วิทยาศาสตร์ แต่เป็น ความสำเร็จของมนุษย์ ที่น่าทึ่งและสร้างแรงบันดาลใจ ทีม NASA ทำงานได้ยอดเยี่ยมมาก

    • ความอยากรู้อยากเห็น ความอึด และความคิดสร้างสรรค์ของมนุษย์หลายสิบปีถูกบรรจุอยู่ในยานอวกาศลำเล็ก ๆ ลำหนึ่ง และมันยังคงกระซิบกลับมาหาเราจาก ขอบของระบบสุริยะ
    • อีกอย่างที่ทำให้ขนลุกคือ Voyager กำลังจะออกไปถึงระยะ หนึ่งวันแสง ในเร็ว ๆ นี้
      ฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ล้วน ๆ แต่เป็นเรื่องจริง
    • NASA มีเรื่องราวความสำเร็จที่ฝ่าความเป็นไปได้ต่ำแบบเหลือเชื่อมากมาย และเรื่อง “ทุกอย่างระเบิดเพราะพลาดโง่ ๆ” กลับมีค่อนข้างน้อย พูดตรง ๆ แล้วนี่มันบ้าชัด ๆ
      ถ้ามีเรื่องแบบ Climate Orbiter ที่ “พลาดเพราะสับสนระหว่างระบบเมตริกกับระบบอิมพีเรียล” หนึ่งเรื่อง ก็มีเรื่องปาฏิหาริย์แบบทีม Apollo 13 ทำให้ลูกเรือหายใจได้ด้วยการเอาชิ้นส่วนสี่เหลี่ยมไปต่อกับรูวงกลมอย่างน้อยสามเรื่อง แน่นอนว่าก็มีกรณีอย่าง Apollo 1 ที่ “เอาคนกับสายไฟใส่ไว้ในกระป๋องออกซิเจนบริสุทธิ์ที่ถูกอัดความดัน” แต่ก็มีกรณีของ Perseverance Rover ที่ “สร้างเครนลอยตัวด้วยจรวด แล้วค่อย ๆ หย่อนโรเวอร์หนัก 1 ตันลงพื้นด้วยสายเคเบิล” เช่นกัน
    • NASA เป็นบริษัทประชาสัมพันธ์ที่ยอดเยี่ยม ผมมองว่าฮีโร่ตัวจริงคือ CalTech-JPL, Arizona State และหน่วยงานอื่น ๆ ที่ NASA เอาโลโก้ไปติดให้
    • ลูก ๆ ของผมน่าจะมีปฏิกิริยาคล้ายกันกับ โลโก้ SpaceX
      ผมโตมากับการดูการปล่อยกระสวยอวกาศ พ่อของผมโตมากับการดูการลงจอดบนดวงจันทร์ และตอนนี้ลูก ๆ ของผมกำลังได้เห็นเส้นขอบนั้นถูกผลักออกไปไกลขึ้น ภาพหอคอยจับจรวด SpaceX ได้นั้นเจ๋งมาก และเด็ก ๆ ก็ทึ่งกันมาก ตอนส่งรถขึ้นอวกาศพร้อมหุ่นใส่เพลง เด็ก ๆ ก็ตื่นเต้นสุด ๆ เหมือนกัน ใครจะทำอะไรแบบนั้นกัน แต่สำหรับเด็ก ๆ แล้วมันสร้างแรงบันดาลใจอย่างบริสุทธิ์ใจ วิศวกรรุ่นต่อไปคงมองเขาเป็นฮีโร่ ผมคิดว่า Musk ไม่ได้สูญเสียความพิศวงต่ออวกาศแบบเด็กผู้ชายไป ความมั่งคั่งมหาศาลก็พรากสิ่งนั้นไปไม่ได้ ผมรู้สึกขอบคุณมากที่เขาเป็นแบบอย่างให้ลูก ๆ ของผม มีการกระทำที่ผมไม่เห็นด้วยไหม? มี แต่เขาส่งผลเชิงบวกและเปิดความเป็นไปได้ให้เด็ก ๆ อย่างมาก ผมจึงไม่อยากทำลายฮีโร่ของพวกเขา การได้ยินลูกพูดว่า “พ่อ ขอหนูโชว์แผนสร้างรถไฟให้ดูได้ไหม?” แล้วเชื่อมโยงความอยากรู้และความพิศวงนั้นกับ “เหมือนจรวดของ Elon Musk ไงพ่อ” มันเติมเต็มมากจริง ๆ

  • น่าทึ่งที่เรายังสื่อสารกับสิ่งที่ถูกปล่อยไปในปี 1977 ได้ มันยังทำวิทยาศาสตร์อยู่ และยังตอบสนองต่อคำสั่ง
    แม้จะต้องรอ 23 ชั่วโมง เพื่อยืนยันว่าทำถูกต้องหรือไม่ก็ตาม

    • “23 ชั่วโมงเพื่อยืนยันว่าทำถูกต้องไหม” ยังเร็วกว่าทีม เอาต์ซอร์สต่างประเทศ ทีมล่าสุดของผมอีก
    • ถ้าโชคดีคือ 46 ชั่วโมง
      คำสั่งใช้เวลา 23 ชั่วโมงกว่าจะถึงยานอวกาศ และการตอบกลับของยานก็ใช้เวลาอีก 23 ชั่วโมงกว่าจะถึงโลก ที่บอกว่าโชคดีก็เพราะโครงการ Voyager ต้องแข่งกับโครงการอื่น ๆ เพื่อแย่งเวลาบนเสาอากาศของ Deep Space Network ถ้าจองสล็อตสองช่วงที่ห่างกัน 46 ชั่วโมงไม่ได้ ก็ต้องพึ่ง telemetry ที่มาถึงล่าช้าเพื่อยืนยันว่าคำสั่งถูกรับและประมวลผลสำเร็จหรือไม่

  • ฤดูร้อนนี้ผมได้รับข้อเสนอฝึกงานที่ JPL Deep Space Network แต่ต้องปฏิเสธเพราะต้องเรียนปริญญาโท/เอกให้จบ
    เสียดายที่ไม่ได้อยู่ที่นั่นตอนเรื่องนี้เกิดขึ้น หวังว่าจะโชคดีอีกครั้ง แต่ช่วงนี้สถานการณ์งบประมาณไม่ค่อยดี

  • ผมรู้แล้วว่าเราต้องทำอะไร หาใครก็ตามที่ออกแบบระบบทรัสเตอร์นั้นมา แล้วตำหนิเขาต่อหน้าสาธารณะเพื่อระบายความอัดอั้น และต่อว่าเขาว่าไม่เตรียม รองรับอนาคต…