NASA की गलती से Voyager 2 से संचार टूट गया

• NASA के एक गलत कमांड के कारण Voyager 2 की antenna orientation बदल गई, जिससे वह पृथ्वी के साथ कमांड और डेटा संचार नहीं कर पा रहा है
• antenna पृथ्वी से 2 डिग्री हटकर दिशा में मुड़ गई, और Deep Space Network अंतरिक्ष यान को कमांड भेजने या उससे डेटा प्राप्त करने में असमर्थ हो गया
• बहाली अब अगली automatic position correction पर निर्भर है; Voyager 2 साल में कुछ बार अपना orientation reset करता है और अगली निर्धारित तारीख 15 अक्टूबर है
• Voyager 2 पृथ्वी से लगभग 19.9 अरब km दूर है और हर सेकंड 15km की रफ्तार से और दूर जा रहा है; इस समस्या का Voyager 1 पर कोई असर नहीं पड़ा
• कई दशकों पुराने इस probe को चालू रखना पुरानी कार को चलते रखने जैसा बताया जाता है, लेकिन 20 light-hours से अधिक दूरी और 160bps की संचार गति के कारण प्रतिक्रिया देना मुश्किल हो जाता है

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संचार टूटने का कारण

• NASA ने सार्वजनिक रूप से बताया कि Voyager 2 फिलहाल संचार-विहीन स्थिति में है
• इसकी वजह यह है कि अंतरिक्ष यान की antenna को गलती से पृथ्वी की बजाय दूसरी दिशा में सेट कर दिया गया
• घोषणा के समय तक Voyager 2 की antenna एक सप्ताह से अधिक समय से पृथ्वी से 2 डिग्री हटकर दिशा में थी
• इसी कारण Voyager 2 Deep Space Network, यानी DSN, की antenna से कमांड प्राप्त नहीं कर पा रहा था और न ही डेटा भेज पा रहा था

automatic recalibration से बहाली की उम्मीद

• NASA का मानना है कि यह समस्या Voyager 2 के लगभग 46 साल लंबे अंतरिक्ष मिशन का अंत नहीं करेगी
• Voyager 2 को साल में कुछ बार अपनी स्थिति का recalibration करने के लिए प्रोग्राम किया गया है
• अगली निर्धारित position reset तारीख 15 अक्टूबर है
• NASA को उम्मीद है कि Voyager 2 की trajectory में कोई बदलाव नहीं होगा

Voyager 2 और Voyager 1 की दूरी

• Voyager 2 इस समय पृथ्वी से लगभग 19.9 अरब km, यानी 12.39 अरब मील दूर है
• Voyager 2 हर सेकंड लगभग 15km की रफ्तार से पृथ्वी से और दूर जा रहा है
• इस बार की संचार समस्या का Voyager 1 पर कोई असर नहीं पड़ा
• Voyager 1 पृथ्वी से लगभग 23 अरब km, यानी 14.9 अरब मील दूर है, और 17km प्रति सेकंड की गति से चलते हुए भी पृथ्वी से संचार बनाए हुए है

कई दशकों पुराने probe का रखरखाव

• Voyager 2 के electrical system को इस साल की शुरुआत में उसकी operational life बढ़ाने के लिए समायोजित किया गया था
• अगर वह प्रक्रिया अच्छे नतीजे देती, तो Voyager 1 पर भी वैसा ही adjustment लागू करने की योजना थी
• Voyager 1 को 2022 में telemetry problem का सामना करना पड़ा था
  • Mission Control को टूटी-फूटी जानकारी भेजी जा रही थी
  • वजह यह थी कि कई सालों से इस्तेमाल न हो रहा एक computer डेटा को गलत तरीके से route कर रहा था
  • engineers ने “telesurgery” कहे गए तरीके से समस्या ठीक की, जिसमें AACS को डेटा सही computer तक फिर से भेजने का कमांड दिया गया

दूरी और संचार गति से पैदा होने वाली सीमाएँ

• engineers लंबे समय से Voyager probes को चालू रखने के काम की तुलना पुरानी कार को चलते रहने से करते आए हैं
• Voyager की तकनीक बहुत पुरानी है, फिर भी काम कर रही है, और पिछले कई दशकों के दूसरे अंतरिक्ष यानों में भी ऐसा रुझान देखा गया है
• पुरानी कार को हाथ से सीधे और real time में ठीक किया जा सकता है, लेकिन Voyager यान पृथ्वी से 20 light-hours से अधिक दूर हैं
• संचार गति धीमी, केवल 160bps है
• बाद के अपडेट में Voyager 2 से आने वाले signal के पता चलने की बात सामने आई, और अतिरिक्त विवरण एक अलग लेख में जारी रहे

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Hacker News की राय

• संक्षेप में, यह दूर से brick हो जाने जैसा है। थोड़ा घुमाने का command भेजा गया था और वह command सफल भी हुआ, लेकिन उसके बाद antenna अब पृथ्वी की ओर नहीं रहा, इसलिए आगे के commands नहीं ले पा रहा है
  अच्छी बात यह है कि ऐसी स्थिति के लिए इसे हर छह महीने में अपने आप पृथ्वी की ओर फिर से align होने के लिए बनाया गया है, इसलिए 15 अक्टूबर तक पता चल जाएगा कि यह सचमुच खो गया है या नहीं। वैसे भी nuclear battery अपनी उम्र के आख़िरी दौर के करीब है, इसलिए mission का अंत भी बहुत दूर नहीं है
  NASA blog post: https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/07/28/mission-update-voy...

  • मुझे वह पुरानी घटना याद आ गई जब remote access के दौरान यह भूल गया था कि मैं remote पर हूं, eth0 down टाइप कर दिया, और फिर काफी देर तक समझ नहीं पाया कि device ने respond करना क्यों बंद कर दिया
  • आखिर इसे कैसे पता चलता होगा कि पृथ्वी कहां है? deep-space GPS जैसी कोई चीज़ तो है नहीं, सच में प्रभावशाली विज्ञान है
    क्या यह सूरज को ढूंढकर वहां से calculate करता है?
  • हैरानी होती है कि 46 साल पहले किसी ने एक काल्पनिक problem का solution सोचा और उसे 30 अरब km दूर भेज दिया
  • Kerbal Space Program में गलत direction में घुमा देने पर antenna या solar panels का गलत तरफ मुड़ जाना और communication टूट जाना बहुत याद आ गया

• मैं firewall पर remote work अक्सर करता था, और एक-दो बार खुद ही अपना connection काट लेने के बाद एक नई आदत बन गई। कोई change करने से पहले हमेशा 5 मिनट बाद reboot schedule कर देता था ताकि changes revert हो जाएं, और connection टूट जाए तो reboot का इंतज़ार करके फिर से login कर सकता था

  • career की शुरुआत में मैंने ऐसा ही तरीका इस्तेमाल किया था और उल्टा outage कर दिया
    host में iptables rules जोड़ते हुए, expected network traffic allow करने वाले rules डालकर default policy को DROP में बदलने वाला script लिखा था। चलाने से पहले मैंने अपने जोड़े हुए rules हटाने वाला recovery script भी schedule किया था, लेकिन default policy को वापस ALLOW करने की बात भूल गया
    script चलने के तुरंत बाद सब ठीक लग रहा था, लेकिन 5 मिनट बाद pager बजने लगा। अच्छी बात यह रही कि remote power restart possible था, इसलिए datacenter तक drive करके नहीं जाना पड़ा
  • जहां मैं काम करता था, वहां Cisco router पर risky काम से पहले reload 5 लगाना standard practice था
    Juniper में commit confirmed इस्तेमाल करते हैं
  • पहले मैं sleep 300 && init 6 खूब इस्तेमाल करता था, लेकिन बाद में systemd की वजह से init 6 से reboot लगाना unreliable हो गया। कम से कम Ubuntu में, अगर root के पास open ssh session हो तो local reboot trigger नहीं होता
  • उन 5 मिनटों में अगर change सही चलता, तो क्या उसी change को reboot के बिना “असल में” फिर से deploy करते थे?
  • Windows में display settings बदलने जैसा है
    15 सेकंड बाद changes revert हो जाएंगे…

• space engineering के बारे में जब भी पढ़ता हूं, यह देखकर हैरान होता हूं कि backup plan के भी backup plan होते हैं। मेरी दुनिया से तुलना करें तो planning और rigor का स्तर बिल्कुल अलग है
  मुझे अक्सर एहसास होता है कि मैं कभी भी फिर से compile और redeploy कर सकता हूं, और मेरा काम जीवन-मृत्यु का सवाल नहीं है

  • ईमानदारी से कहूं तो software के बाहर engineering का ज़्यादातर हिस्सा ऐसा ही होता है। पारंपरिक engineering fields में license तक ले जाने वाली प्रक्रिया में responsibility और ethics पहले दिन से ही छात्रों के भीतर डाली जाती है
    बेशक budget या application area की criticality हमेशा इस स्तर की गुंजाइश नहीं देती, लेकिन कम से कम दिशा तो वही होती है। यह mindset दशकों के अनुभव से भी आता है
    किसी वजह से software engineering की दुनिया ने इन चीज़ों के लिए सम्मान और प्रतिष्ठा बड़े पैमाने पर छोड़ दी है
  • लोगों को खुद को “computer doctor” कहते सुनना दिलचस्प है। मैंने भी बहुत planning मांगने वाले और fail होने पर बहुत पैसा लगवा सकने वाले stressful migrations किए हैं, लेकिन किसी की जान मेरी उंगलियों पर टिकी हो—उस stress की कल्पना करना मुश्किल है

• जब भी देखता हूं कि ये devices लंबे समय तक टिकने के लिए बनाए गए हैं, तो प्रेरणा मिलती है
  “अतीत में engineers ने probes को चालू बनाए रखने के काम की तुलना पुरानी car को चलते रहने देने से की थी। technology बहुत outdated है, लेकिन काम करती रहती है। यह पिछले कई दशकों के spacecraft में अक्सर दिखने वाला trend है।”
  शायद किसी दिन मानवता इन्हें maintain करने का तरीका ही भूल जाए

  • E. M. Forster की “The Machine Stops” पढ़ना अच्छा रहेगा। “Pump Six and Other Stories” में शामिल “Pump Six” भी maintenance के तरीके भूल जाने वाली reality को बहुत अच्छी तरह explore करती है
  • ऐसा शायद नहीं होगा। ये systems simple हैं और documentation बेहद अच्छी है। इन्हें operate कर चुके लोग भी बहुत हैं, इसलिए लगता है ठीक रहेगा
    ऐसी बात university CubeSat जैसी जगहों पर होने लायक है
  • Foundation series भी इस topic को छूती है, लेकिन book series recommend करना थोड़ा मुश्किल है। TV show आने पर मैंने फिर से पढ़ा, तो किताब में महिलाओं का portrayal काफी असहज लगा, और वह मेरी याद जितनी अच्छी भी नहीं लगी
    TV version किताब से पूरी तरह अलग हो जाता है, लेकिन व्यक्तिगत रूप से मुझे लगता है कि यह अच्छी दिशा है। आम तौर पर ऐसी adaptations मुझे काफी खटकती हैं, लेकिन पहली book फिर से पढ़ने के बाद उल्टा TV show ही बेहतर लगा

• शायद यह फिर से align हो जाएगा। power supply भी वैसे 2025 के आसपास खत्म होने की उम्मीद थी
  बेशक अगर Klingon इसे अभी खोज लें तो measurements न कर पाना अफसोस की बात होगी, लेकिन camera तो दशकों पहले से बंद हैं

  • update आया था, और उम्मीद है कि यह 2026 तक टिकेगा
    https://voyager.jpl.nasa.gov/news/details.php?article_id=129
  • बस उम्मीद है कि यह machine planet तक न पहुंचे

• EEVBlog के Dave ने हाल ही में Voyager 2 से संचार करने वाली सुविधा का दौरा किया था
  https://www.youtube.com/watch?v=586Zn1ct-QA
  https://www.youtube.com/watch?v=vUvzgZt1Vug
  साइट टूर दिखाने वाला तीसरा भाग भी है

  • किस्मत से कैलिफ़ोर्निया के रेगिस्तान में Fort Irwin स्थित Goldstone जाने का मौका मिला। यह जगह आम जनता के लिए अक्सर खुली नहीं रहती
    70m telescope सहित लगभग सब कुछ देखा, और space tech geeks के लिए यह tour, presentations और धूप से भरा एक शानदार दिन था
    दिलचस्प contrast यह है कि 70m antenna अंतरिक्ष में 450kW transmit करता है, फिर भी spacecraft से आने वाले “1 watt के एक अरबवें हिस्से के भी एक अरबवें हिस्से” जैसे signal को receive और decode करना पड़ता है
    इसके military base में होने का एक कारण ऊपर के airspace को control करना है, ताकि transmission के दौरान antenna के ऊपर से गलती से गुजरने वाले aircraft को पका न दे। सच कहूं तो यह कर पाना वाकई अद्भुत है
  • यह 2017 का video फिर से upload किया गया है। मेरे जैसे जिन लोगों को लगे कि उनकी याददाश्त गड़बड़ हो गई है, उनके लिए बता रहा हूं

• कहा गया कि “spacecraft का antenna पृथ्वी से 2 degrees हट गया था, commands receive करना या data transmit करना असंभव हो गया, और NASA इसे अस्थायी स्थिति मानता है,” तो मुझे जानना था कि यह अस्थायी क्यों है
  मुझे लगा probe में re-aiming function है क्या, और मूल लेख में जवाब है
  “Voyager 2 को साल में कई बार अपनी दिशा reset करने के लिए program किया गया है ताकि antenna पृथ्वी की ओर रहे। अगला reset 15 October को है, और तब communication फिर शुरू होने की उम्मीद है। Mission team को उम्मीद है कि silent period में भी Voyager 2 अपनी planned trajectory बनाए रखेगा।”

  • हैरानी है कि direction readjustment का interval इतना कम-बार क्यों है। क्या यह लंबी प्रक्रिया है या hardware पर stress डालती है, इसलिए वे इसे रोज़ या हर महीने नहीं करना चाहते?

• कहा गया है कि “इसे हर साल कुछ बार position recalibrate करने के लिए program किया गया है, और अगला scheduled reset 15 October को है”
  मुझे उत्सुकता है कि यह recalibration असल में कैसे काम करता है। अगर कोई explanation material हो तो अच्छा होगा

  • इससे जुड़ा एक अच्छा video है। dish पर Sun sensor होता है, और वह सबसे चमकीली object को खोजकर उसी दिशा में align करता है
    https://www.youtube.com/watch?v=NbsHgE89qO4&t=340s
  • https://descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/summary.html पर Voyager book से शुरुआत कर सकते हैं
  • मैं rocket scientist नहीं हूं, लेकिन TV antenna align किया है। मेरा अंदाज़ा है कि इसे शायद बस कुछ-कुछ degrees घुमाने, फिर Earth से आने वाला signal जिस direction में सबसे strong था, उसी पर लौटने के लिए program किया गया होगा

• 32 billion km की दूरी पर target से 2 degrees हटने पर communication beam पृथ्वी से लगभग 1.1 billion km चूक जाती है
  यह लगभग 7.4AU है। अगर अभी Jupiter और Saturn पृथ्वी से एक line में हों, तो यह पृथ्वी से उन दो gas giants के बीच लगभग आधे रास्ते जितनी दूरी होगी। इसलिए communication restore करने के लिए beam पकड़ने कोई rocket भेजने की नौबत भी नहीं आएगी

• उम्मीद है recalibration सफल होगा। इतने लंबे समय बाद संपर्क टूटना एक उदास करने वाला अंत होगा

  • सही है, लेकिन शुरुआत में onboard power 2025 तक चलने लायक ही थी, इसलिए यह पहले से ही अपने life के आख़िरी चरण में है