NASA findet Anhaltspunkt bei der Lösung des Falls der Kommunikationspanne von Voyager 1

Eine Illustration zeigt Voyager 1 im interstellaren RaumEine Illustration zeigt Voyager 1 im interstellaren Raum (Bildnachweis: Caltech/NASA-JPL)

NASA-Ingenieure sind der Lösung des Kommunikationsproblems einen Schritt näher gekommen, das dazu führte, dass die Raumsonde Voyager 1, die sich derzeit außerhalb des Sonnensystems befindet, keine verwertbaren Daten zur Erde zurücksenden konnte.

Im Jahr 2012 verließ Voyager 1 als erstes von Menschen geschaffenes Objekt das Sonnensystem und drang in den interstellaren Raum ein. Nach dieser Leistung sendete die Raumsonde 11 Jahre lang pflichtbewusst Daten an die Bodenkontrolle. Diese Daten gaben Aufschluss darüber, wie der Weltraum außerhalb des Einflusses der Sonne funktioniert. Im November 2023 jedoch brach die Kommunikation von Voyager 1 mit der Bodenkontrolle ab.

Zur Klarstellung: Voyager 2, die ihrem Geschwisterschiff 2018 aus dem Sonnensystem folgte, ist immer noch in Betrieb und kommuniziert mit der Erde.

„Die Verbindung zwischen der Raumsonde und der Erde besteht weiterhin, aber die ‚Stimme‘ der Voyager wurde durch ein monotones Freizeichen ersetzt“, erklärte das Ingenieurteam von Voyager 1 gegenüber kosmischeweiten.de.

Die Ursache für das Problem scheint einer der drei Bordcomputer von Voyager 1 zu sein: Das Flugdaten-Subsystem (FDS). Dieser Computer ist laut NASA für die Zusammenstellung der wissenschaftlichen und technischen Daten zuständig, bevor sie von der Telemetrie-Modulationseinheit des Raumschiffs zur Erde gesendet werden.

Der positive Schritt zur Lösung der Kommunikationsprobleme zwischen der Bodenkontrolle und Voyager 1 kam am 3. März, als das Voyager-Missionsteam eine Aktivität in einem Teil des FDS entdeckte, die sich von dem restlichen, verstümmelten Datenstrom des Computers unterschied.

Die Nachrichten von Voyager 1 an die Erde bestehen aus 1en und 0en, einer Computersprache, die Binärcode genannt wird – aber seit Ende letzten Jahres hat dieser Code keine Bedeutung mehr. Selbst das neu entdeckte Signal ist noch immer nicht in dem richtigen Format, das Voyager 1 verwenden sollte, wenn FDS wie vorgesehen funktioniert, was bedeutet, dass das Operationsteam zunächst nicht sicher war, was es damit anfangen sollte.

Dies änderte sich jedoch, als ein Ingenieur des Deep Space Network der NASA, das für den Betrieb der Funkantennen zuständig ist, die mit Voyager 1 und ihrem interstellaren Geschwisterchen Voyager 2 sowie mit anderen NASA-Raumsonden in der Nähe der Heimat kommunizieren, einen Blick auf den Code warf. Der ungenannte Ingenieur war in der Lage, das Ausreißersignal zu entschlüsseln und entdeckte, dass es eine Auslesung des gesamten Speichers des FDS enthielt.

ein cooles poster zeigt eine raumsonde mit einer großen weißen satellitenschüssel, die auf einem metallrahmen montiert ist und aus der verschiedene instrumente herausragen. die umgebenden farben sind gold und orange, mit einem dunklen hombre-hintergrund. Ein Poster zur Feier der interstellaren Reise der Voyager. (Bildnachweis: NASA)

Im FDS-Speicher sind Leistungsanweisungen und Codewerte kodiert, die sich ändern können, wenn sich der Status des Raumfahrzeugs ändert oder wenn dies befohlen wird. Wissenschaftliche und technische Daten, die zur Erde zurückgeschickt werden sollen, sind ebenfalls in diesem Speicher abgelegt.

Das Team wird nun dieses neue Signal, das aufgrund einer Aufforderung oder eines „Anstoßes“ von der Missionskontrolle auftrat, mit Daten vergleichen, die zur Erde zurückgeschickt wurden, kurz bevor Voyager 1 anfing, binären Unsinn zu spucken. Das Auffinden von Diskrepanzen zwischen den regulären Daten von Voyager 1 und dem durch den „Poke“ ausgelösten Signal wird der Besatzung helfen, die Ursache des Problems zu finden. Die Idee des Poke-Signals war es, FDS dazu zu bringen, verschiedene Sequenzen in seinem Softwarepaket zu verwenden und festzustellen, ob das Kommunikationsproblem durch Umgehen eines beschädigten Abschnitts behoben werden kann.

Voyager 1 ist derzeit rund 15 Milliarden Meilen (24 Milliarden Kilometer) von der Erde entfernt, was bedeutet, dass die Lösung von Kommunikationsproblemen ein mühsamer Prozess sein kann. Es dauert 22,5 Stunden, um ein Funksignal von Voyager 1 zu empfangen, und weitere 22,5 Stunden, um eine Antwort über die Antennen des Deep Space Network zu erhalten.

Das bedeutet, dass die Ergebnisse der NASA am 3. März empfangen wurden, und am 7. März begannen die Ingenieure mit der Entschlüsselung des Signals. Drei Tage später stellten sie fest, dass das Signal eine FDS-Speicherauslesung enthält.

NASA-Wissenschaftler und -Ingenieure werden dieses Signal weiter analysieren, um die Kommunikation mit der bahnbrechenden Weltraummission wiederherzustellen, die die Reichweite der Menschheit über das Sonnensystem hinaus erweitert hat.

Robert Lea

Robert Lea ist ein britischer Wissenschaftsjournalist, dessen Artikel in Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek und ZME Science veröffentlicht wurden. Er schreibt auch über Wissenschaftskommunikation für Elsevier und das European Journal of Physics. Rob hat einen Bachelor of Science in Physik und Astronomie von der Open University in Großbritannien. Folgen Sie ihm auf Twitter @sciencef1rst.

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