Voyager 1 का पृथ्वी से संपर्क टूटा

 (cnn.com)
2 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2023-12-15 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • NASA का 46 साल पुराना Voyager 1 कंप्यूटर गड़बड़ी के कारण वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग डेटा नहीं भेज पा रहा है, जिससे interstellar space में लंबे समय से जारी observations की धारा टूटने का खतरा पैदा हो गया है
  • गड़बड़ी onboard computers में से flight data system और communication device के बीच हुई है, और 14 नवंबर से सार्थक डेटा के बजाय 1 और 0 का दोहराया जाने वाला pattern ही वापस आ रहा है
  • spacecraft पृथ्वी से लगभग 15 अरब मील दूर है, इसलिए command के round trip में करीब 45 घंटे लगते हैं, और कारण की diagnosis व recovery की कोशिशें कई हफ्तों तक खिंच सकती हैं
  • Voyager 1 commands receive और execute कर सकता है, लेकिन फिलहाल spacecraft की स्थिति और observations वाली उपयोगी data पृथ्वी तक नहीं पहुंच रही है
  • Voyager 1 और 2 heliosphere के बाहर interstellar space में operate होने वाले इकलौते spacecraft हैं, इसलिए recovery में देरी जितनी बढ़ेगी, particles और magnetic field में बदलावों को track करने वाला data उतना ही अधूरा होता जाएगा

interstellar space में रुका data transmission

  • NASA का Voyager 1 कंप्यूटर गड़बड़ी के कारण पृथ्वी पर मौजूद mission team को सामान्य data नहीं भेज पा रहा है
  • engineers solar system के बाहर के अनछुए क्षेत्र की खोज कर रहे पुराने spacecraft को remotely restore करने पर काम कर रहे हैं
  • Voyager 1 पृथ्वी से लगभग 15 अरब मील, यानी 24 अरब km दूर मौजूद सबसे दूर का spacecraft है
  • इसका twin spacecraft Voyager 2 भी पृथ्वी से 12 अरब मील, यानी 20 अरब km से अधिक दूर है
  • दोनों spacecraft interstellar space में हैं और Pluto की orbit से परे तक फैले सूर्य के magnetic field और particles के bubble, यानी heliosphere, के बाहर operate होने वाले इकलौते spacecraft हैं

5 साल के mission से 46 साल के operation तक

  • Voyager spacecraft को शुरू में 5 साल के operation के लिए design किया गया था, लेकिन वे इतिहास के सबसे लंबे समय तक operate होने वाले दो spacecraft बन गए
  • दोनों spacecraft दशकों पहले Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune के flybys के शुरुआती लक्ष्य पूरे करने के बाद भी solar system और उसके आगे के observations देते रहे हैं
  • उम्मीद से कहीं ज्यादा लंबे operation period के साथ कई technical issues भी बार-बार सामने आए हैं

flight data system में गड़बड़ी

  • Voyager 1 में तीन onboard computers हैं, जिनमें flight data system scientific instruments की जानकारी और spacecraft की स्थिति बताने वाले engineering data को इकट्ठा कर transmit करता है
  • पृथ्वी पर mission control यह data 1 और 0 वाले binary code के रूप में receive करता है
  • फिलहाल flight data system looped state में फंसा हुआ लगता है, और communication device वही 1 और 0 का pattern वापस भेज रहा है
  • mission team ने 14 नवंबर को पहली बार इस समस्या की पहचान की
  • spacecraft अभी भी पृथ्वी से भेजी गई commands receive और execute कर सकता है
  • लेकिन communication device की समस्या के कारण Voyager 1 का scientific data और engineering data पृथ्वी पर वापस नहीं आ रहा है

recovery धीमी होना क्यों तय है

  • Voyager team ने weekend के दौरान flight data system को restart करने की command भेजी, लेकिन अभी तक usable data वापस नहीं आया है
  • NASA Jet Propulsion Laboratory की Calla Cofield के अनुसार, engineers अगला कदम तय करने से पहले root cause के बारे में और जानकारी इकट्ठा कर रहे हैं
  • इस प्रक्रिया में कई हफ्ते लग सकते हैं
  • दूरी के कारण एक command भेजने और उसका result देखने में ही लंबा समय चाहिए
    • पृथ्वी से भेजी गई command को spacecraft तक पहुंचने में 22.5 घंटे लगते हैं
    • response पाने के लिए 45 घंटे इंतजार करना पड़ता है
  • Voyager 1 को 1981 में flight data system से जुड़ी मिलती-जुलती, लेकिन समान नहीं, समस्या हुई थी
  • मौजूदा समस्या हाल के वर्षों में spacecraft को आई अन्य गड़बड़ियों से जुड़ी हुई नहीं लगती
  • mission team केवल दशकों पहले लिखे गए original manuals का reference ले सकती है, और उन documents ने पुराने होते spacecraft की मौजूदा समस्याओं का अनुमान नहीं लगाया था
  • अतिरिक्त commands भेजने से पहले यह सुनिश्चित करने के लिए संभावित परिणामों की समीक्षा करनी पड़ती है कि spacecraft operation पर कोई अनपेक्षित असर न पड़े

पुराने spacecraft को लगातार जिंदा रखने का काम

  • Voyager team ने power बचाने और mission बढ़ाने के लिए दोनों पुराने spacecraft के instruments को धीरे-धीरे बंद किया है
  • लंबे operation के दौरान अप्रत्याशित समस्याएं और communication outages भी कई बार हुए हैं
    • 2020 में Voyager 2 का पृथ्वी से 7 महीने तक communication नहीं हो पाया था
    • अगस्त में एक गलत command से Voyager 2 की antenna direction बदल गई थी, जिसके बाद mission team ने लंबी दूरी की “shout” technique से communication restore किया
  • Voyager 1 का regular data transmission restore हो जाए तो दशकों से जारी observations की धारा बनी रह सकती है
  • mission की मुख्य value लंबे operation period में है, और scientists देखना चाहते हैं कि spacecraft जैसे-जैसे heliosphere से और दूर जाता है, particles और magnetic field कैसे बदलते हैं
  • अगर Voyager 1 जानकारी वापस भेजना जारी नहीं रख पाता, तो यह dataset अधूरा हो जाएगा
  • Cofield का मानना है कि Voyager spacecraft अपने शुरुआती mission से बहुत आगे निकलकर इतिहास के किसी भी spacecraft से ज्यादा लंबे समय तक operate कर रहे हैं, और engineering team उनके survival के लिए कोशिश कर रही है फिर भी समस्याएं आ सकती हैं

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2023-12-15
Hacker News की राय

  • मेरी पसंदीदा tech legends में से एक यह है कि Voyager 1 लॉन्च के समय Viterbi encoder लेकर गया था, लेकिन उस समय पृथ्वी पर इतने तेज़ कंप्यूटर नहीं थे कि उसे decode कर सकें
    कहानी यह है कि कुछ साल बाद जब Moore's law ने पकड़ बना ली, तो इसे remotely Viterbi mode पर switch किया गया और फिर transmission ज़्यादा efficient हो गया

    • “उस समय पृथ्वी पर decode करने लायक तेज़ कंप्यूटर नहीं थे” से क्या मतलब है, यह मुझे ठीक से समझ नहीं आता
      अगर मतलब real-time decoding नहीं हो पा रही थी, तो शुरुआत में उसकी ज़रूरत ही नहीं रही होगी। transmitted data तो वैसे भी tape पर record किया गया होगा
      ऐसी tape को decode करने का तरीका यहाँ समझाया गया है: https://destevez.net/2021/09/decoding-voyager-1/
    • पता नहीं आज भी यह कितना सही है, लेकिन कुछ समय तक ऐसी बात कही जाती थी कि कुछ computations को मौजूदा hardware पर चलाने की बजाय नया hardware आने तक इंतज़ार करके चलाना ज़्यादा तेज़ पड़ता है
    • यह विचार दिलचस्प है कि encoding/transmission, decoding/reception से ज़्यादा सरल हो सकते हैं
      पुराने optical drives याद आते हैं, जो 48x पर write करते थे लेकिन 8x पर read करते थे, इसलिए verification चालू करने पर verification time, burning time से भी ज़्यादा लग जाता था
      शायद इसकी वजह error correction या noise/degradation filtering जैसी चीज़ें रही हों। error correction में मदद करने वाले extra bits बनाना मामूली computation है, लेकिन damaged media पर actual error correction करना बहुत जटिल computation मांग सकता है
    • यह error correction की बात है। spacecraft signal में redundant convolutional code जोड़ता है
      error rate कम हो तो decoding आसान होती है, और program flipped bits का simply अनुमान लगा सकता है। error rate बढ़ने पर यह मुश्किल होता जाता है, और Viterbi decoder computationally महंगा है, लेकिन दूसरी configurations की तुलना में ज़्यादा ऊँचे error rates को correct कर सकता है
      पृथ्वी से दूरी बढ़ने के साथ signal strength घटती है, इसलिए mission के बाद के हिस्से में error correction कहीं ज़्यादा महत्वपूर्ण हो जाता है। mission के दौरान transmission error rate बढ़ने पर अलग-अलग redundancy levels के बीच बदलाव हुआ होगा। हालांकि ऐसा कोई समय नहीं था जब convolutional code बेकार था; बेहतर decoder की वजह से वह बस थोड़ा और useful हो गया
    • https://voyager.gsfc.nasa.gov/Library/DeepCommo_Chapter3--14... और https://core.ac.uk/download/pdf/42893533.pdf में details हैं। https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/57695 भी शायद इस पर है, लेकिन paywall के पीछे है
      जो बात समझ नहीं आती वह यह है कि शुरुआत से ही बेहतर तरीका इस्तेमाल करके उस data को tape पर store क्यों नहीं किया गया। हो सकता है कि उन्हें अभी भरोसा न रहा हो कि Voyager सही से काम करेगा, और PDFs में से एक के मुताबिक यह experimental system था। या फिर जब वह पृथ्वी के अपेक्षाकृत पास था, तब Voyager इतना data बना ही नहीं रहा था कि पूरी bandwidth इस्तेमाल हो, और दूर जाने पर signal कमजोर हो गया, जिससे बेहतर error correction या ground receivers की ज़रूरत पड़ी

  • मेरा सबसे पसंदीदा graph वह है जिसने दिखाया कि Voyager 1 ने Solar System छोड़ दिया था
    उस समय मैं high school में math और science teacher था, और पूरे दिन students को यह graph दिखाता रहा। सभी के चेहरे बदलते और उस बात का मतलब समझते हुए देखना वाकई बहुत अच्छा था
    https://phys.org/news/2012-10-voyager-left-solar.html

    • अच्छा होगा अगर office की दीवार पर current location और status दिखाने वाला e-ink display हो
      ऐसे spacecraft और achievements के बारे में सोचकर बहुत गहरा awe और grounding महसूस होती है, और शायद रोज़मर्रा के कामों की बौछार से पहले मन को स्थिर रखने में मदद मिले
    • यह linear graph क्यों नहीं है?
    • Voyager ने Solar System छोड़ दिया, यह बात इतनी popular है कि लगता है मैंने लगभग 10 बार बताई होगी
    • मुझे जिज्ञासा है कि उन्हें कैसे पता है कि solar particle sensor या wiring harness या connectors में से कोई बस खराब नहीं हुआ है

  • मेरी पसंदीदा बातों में से एक यह है कि Voyager 1 पर Voyager Golden Record नाम की चीज़ रखी गई है
    उस पर यह वाक्य लिखा है: “यह एक छोटी और दूर की दुनिया की ओर से भेजा गया उपहार है, हमारी ध्वनियों, विज्ञान, छवियों, संगीत, विचारों और भावनाओं का प्रतीक। हम अपने समय से आगे जीवित रहकर आपके समय तक पहुँचना चाहते हैं”
    जब भी मैं इसके बारे में सोचता हूँ, रोंगटे खड़े हो जाते हैं। उम्मीद है कि यह इस समस्या से उबरकर फिर से संचार स्थापित कर पाएगा
    [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record

    • मुझे यह बात मज़ेदार लगी कि हमने बिना माँगे न्यूड भेज दिए थे। सोने की डिस्क चाहे जितनी शानदार हो और सफ़र कितना भी लंबा हो, अगर इसे पड़ोसी को भेजते तो शायद दोषी ठहराए जाते
      लेकिन Wikipedia की तस्वीर देखकर पता चला कि उसमें न तो न्यूड हैं और न Vitruvian Man। दशकों पुरानी धारणा का अचानक बदल जाना अजीब लगता है। शायद मैंने दिमाग में पहले वाली Pioneer plaque और Voyager को मिला दिया था
      https://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_plaque
      कहा जाता है कि Pioneer plaque पर बने न्यूड, यानी नग्न पुरुष और महिला की रेखाचित्रों, को लेकर NASA की आलोचना होने के बाद Sagan और उनके साथियों को Golden Record में नग्न पुरुष और महिला की तस्वीरें डालने की अनुमति नहीं मिली। इसके बजाय सिर्फ़ एक जोड़े की सिलुएट शामिल की गई। हालांकि रिकॉर्ड में Jon Lomberg का “कशेरुकी विकास चार्ट” है, जिसमें बाहरी जननांग दिखाते हुए शारीरिक रूप से सटीक नग्न पुरुष और महिला के चित्र हैं। हाथ हिलाने वाला व्यक्ति भी बदल गया: Pioneer plaque में पुरुष हाथ हिलाता है, लेकिन “कशेरुकी विकास” वाली छवि में महिला हाथ हिलाती है
    • मुझे वह सरल और विनम्र संदेश पसंद है
      मेरी सोच भी कुछ ऐसी ही है। हम अभी युवा हैं, जहाँ खाते हैं वहीं गंदगी करते हैं, एक-दूसरे को मारने में काफ़ी संसाधन लगाते हैं, अपना भी ठीक से खयाल नहीं रखते, और खरगोशों की तरह बढ़ते जाते हैं
      शायद कुछ parsec दूर कहीं कोई बोर्ड लगा हो: “अभी पास न आएँ। ये प्राणी संपर्क के संभावित अर्थ के लिए अभी तैयार नहीं हैं।” हमें आगे चलकर एक परीक्षा पास करनी होगी। वह परीक्षा मौजूदा मानवीय स्थिति के उप-उत्पाद के रूप में पैदा होगी
      “हम अपने समय से आगे जीवित रहना चाहते हैं” कहना भी बेहद सटीक है। यह सचमुच यथार्थवादी है, और उस रिकॉर्ड में इतना यथार्थवादी होना ज़रूरी भी है
      अगर हम सचमुच जीवित रहते और फलते-फूलते हैं, और अपनी यात्रा में हम उस पैमाने तक पहुँचते हैं जिसकी कल्पना हमसे अधिक आगे बढ़ी हुई सभ्यताएँ कर सकती हैं, तो शायद हम पीछे मुड़कर इस बात पर विस्मय से देखेंगे कि हमने यह कर दिखाया। दूसरी सभ्यताएँ भी उम्मीद और अपेक्षा के साथ देख सकती हैं कि अगर हम सफल हुए, तो किसी दिन हम मिलने लायक होंगे
      शायद वह छोटी, जिद्दी दुनिया और उसके लोग इतना जागरूक हो जाएँ कि टिके रहें, और अभी युवा होने के बावजूद किसी हद तक साथी बनने के लिए तैयार हो जाएँ। उन छोटे-छोटे वाक्यों में सचमुच बहुत कुछ समाया है
    • मैं सोच रहा था कि इसमें कौन-सा संगीत डाला गया होगा, और Wikipedia की इस पंक्ति ने हँसा दिया
      Berry के “Johnny B. Goode” को शामिल करना विवादास्पद था, और कुछ लोगों ने कहा कि रॉक संगीत “किशोरों जैसा” है, जिस पर Sagan ने जवाब दिया था, “इस ग्रह पर किशोर बहुत हैं”
    • मेरे पास बॉक्स सेट है, जिसमें Golden Record की प्रतिकृति, किताब और स्मृति-चिह्न हैं
      यह कमाल की कलाकृति है, और अगर आप Voyager के प्रशंसक हैं तो एक लेना अच्छा रहेगा। सिर्फ़ किताब ही कीमत वसूल करा देती है। Golden Record को जितना बेहतर समझते हैं, उतना ही एहसास होता है कि यह बाहर कहीं मौजूद चीज़ों से ज़्यादा, यहीं हमारे पास मौजूद चीज़ों की अनमोलता के बारे में बनी रचना है
      https://ozmarecords.com/collections/shop/products/voyager-go...
    • करीब 7 साल पहले मैंने यह बनाया था: http://voyager.damninteresting.com/

  • जब Voyager अंतरिक्ष यानों को पहली बार लॉन्च किया गया था, तब मैं उनमें दिलचस्पी लेने के लिए थोड़ा छोटा था, लेकिन 80 के दशक के मध्य से इन यानों के रोमांच को फॉलो कर रहा हूँ
    Neptune flyby के समय “Neptune all night” TV स्पेशल देखते हुए थोड़ी निराशा याद है। पूरी रात में सिर्फ़ एक तस्वीर मिली थी, और उसे रंग देने का समय भी नहीं था
    मैं हमेशा उन इंजीनियरों की सूझ-बूझ से प्रेरित रहा हूँ जिन्होंने शुरुआत से ही अंतरिक्ष यानों को मूल मिशन के दायरे से कहीं ज़्यादा लंबा टिकने और दूर तक जाने के लिए डिज़ाइन किया, और उस क्षमता से भी जिसने इतने शत्रुतापूर्ण माहौल में इतने लंबे समय और इतनी दूरियों पर दो मशीनों को चालू रखा
    पुराने और मौजूदा Voyager टीमों की बदौलत अनगिनत युवाओं को STEM करियर की प्रेरणा मिली, और इस प्रोजेक्ट ने दिखाया कि इंसान का जिज्ञासु और रचनात्मक पक्ष कितना शानदार हो सकता है

    • इस मिशन को अब भी सहारा दे रहे इंजीनियरों और टीम पर मेरा पसंदीदा लेख यह है
      https://www.nytimes.com/2017/08/03/magazine/the-loyal-engine...
    • मुझे याद है कि Voyager ने जिस अगले ग्रह का दौरा किया, उसकी तस्वीरें अगले महीने National Geographic में आने का इंतज़ार करता था
      यह इंटरनेट से पहले के दौर का आनंद था

  • V'ger के बारे में जब भी पढ़ता हूँ, इंसानियत पर गर्व और सम्मान महसूस होता है
    यह अद्भुत है कि हमने ऐसा space probe डिज़ाइन और बनाया जो बेहद नुकसानदेह माहौल में हमसे दूर जाते हुए भी, 46वें साल में अब भी अपना काम कर रहा है और पोस्टकार्ड भेज रहा है
    लेकिन धरती पर हम अब भी साधारण चीज़ें बिगाड़ रहे हैं

    • वही हमारा शिखर था। अब हम धन निकालने और कुछ लोगों को और अमीर बनाने में बहुत व्यस्त हैं
    • बिल्कुल सही। मुझे लगता है NASA की उपलब्धियाँ मानव उपलब्धियों की चोटी हैं
      कभी-कभी सोचता हूँ कि अगर मैं ऐसी जीत बनाने वाली टीम में होता तो कैसा होता; शायद पूरी ज़िंदगी गर्व से अभिभूत रहता
    • Star Trek का संदर्भ देखकर अच्छा लगा। V'ger, Star Trek: The Motion Picture में आने वाला अस्तित्व है
      उस फिल्म ने बचपन में मुझे विस्मय से भर दिया था
    • अमेरिका ने 1950–1980 के बीच जो किया, वह यकीन से परे है
    • तब लोगों को “वे कौन हैं” से ज़्यादा वे क्या कर सकते हैं के आधार पर भर्ती किया जाता था

  • Voyager 1 के बारे में नीचे वाली पंक्ति मुझे हमेशा पसंद रही है, क्योंकि यह अच्छी तरह याद दिलाती है कि अंतरिक्ष कितना विशाल है, और सिर्फ Oort Cloud तक की दूरी भी कितनी ज़्यादा है
    “Voyager 1 रोज़ करीब दस लाख मील चलता है, लेकिन Oort Cloud की अंदरूनी सीमा तक पहुँचने में उसे करीब 300 साल लगेंगे, और दूसरी तरफ से बाहर निकलने में शायद और 30,000 साल लगेंगे”
    उम्मीद है दूर भविष्य में spacecraft अब भी अंतरिक्ष में आगे बढ़ रहे Voyager से आगे निकलेंगे, और उसे शुरुआती अंतरिक्ष-यात्रा करने वाली मानवता के अवशेष के रूप में देखेंगे

    • Monty Python का Galaxy Song याद आता है
      https://www.youtube.com/watch?v=buqtdpuZxvk
      https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_Song#Accuracy_of_astron...
    • एक दिन में दस लाख मील वाकई अविश्वसनीय संख्या है
    • Star Trek का कम-से-कम एक एपिसोड है जिसमें ऐसा होता है
    • वाह, तो फिर heliopause Oort Cloud के अंदर बहुत-बहुत गहराई में है? यकीन नहीं होता
    • अगर हम सही मायने में space program और space economy शुरू कर सकें, तो यह हमारी सोच से जल्दी भी हो सकता है
      भविष्य में Voyager I और II से आगे निकलने पर, उन्हें नई तरह की batteries, शायद antimatter-आधारित लगभग स्थायी power source से retrofit भी किया जा सकता है

  • हाल ही में, वयस्क होने के बाद पहली बार Star Trek: The Motion Picture का director's cut देखा
    मुझे लगता है कि यह NASA और sci-fi को जोड़ने वाले सबसे अच्छे उदाहरणों में से एक है
    https://memory-alpha.fandom.com/wiki/Star_Trek:_The_Motion_P...

  • replacement probe के बारे में सोचने का समय तो बहुत पहले ही निकल चुका है
    मकसद outer planets की flyby करना नहीं, बल्कि Voyager से भी अधिक गति हासिल करके interstellar medium की खोज जारी रखना होना चाहिए
    यहाँ दूसरे comments में भी इस तकनीक के तौर पर ion propulsion और light sail का ज़िक्र हुआ है, और fission भी एक विकल्प हो सकता है। simplicity के लिहाज़ से मुझे fission-fragment तरीका पसंद है
    [1] https://www.nasa.gov/general/aerogel-core-fission-fragment-r...
    [2] https://en.wikipedia.org/wiki/Fission-fragment_rocket

    • weapons-grade uranium से बना nuclear salt-water rocket हो तो light speed के 1.5% के बराबर delta-V और 10G से अधिक acceleration आसानी से दे सकता है
      यह Kuiper Belt exploration या इंसानी जीवनकाल के भीतर एक और Grand Tour करने के लिए शानदार होगा
      [3] https://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist2.ph...
    • “replacement probe के बारे में सोचने का समय तो बहुत पहले ही निकल चुका है” — इस बात पर मैं निश्चित नहीं हूँ
      129 साल बाद एक और Grand Tour का मौका आएगा, और शुरुआत में Voyager को वह गति planet flybys और उनसे मिलने वाली gravity assist ने ही दी थी
    • अभी जो तरीका दिमाग में आता है वह है heliopause के पार dynamic soaring और solar ion “wings”
      जैसे RC glider dynamic soaring से हवा की गति से कहीं ज़्यादा तेज़ चल सकता है, वैसे ही सिद्धांततः light speed के 2% तक पहुँचा जा सकता है, ऐसा कहा जाता है
      [0] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frspt.2022.1017...
      [1] (headphone warning) https://www.youtube.com/watch?v=4eFD_Wj6dhk
    • यह भी एक दिलचस्प विकल्प है
      https://en.wikipedia.org/wiki/Breakthrough_Starshot

  • @dang, क्या यह title बदला जा सकता है? यह तथ्यात्मक रूप से गलत है। spacecraft अभी भी धरती से communication में है
    यह link जानकारी देता है, और शायद बेहतर link भी हो सकता है: “Engineers Working to Resolve Issue With Voyager 1 Computer” (12 दिसंबर 2023)
    https://blogs.nasa.gov/sunspot/2023/12/12/engineers-working-...

    • वह article का title है

  • इन spacecraft को चालू रखने और software updates विकसित करने वाली team के बारे में हाल की documentary “It's Quieter in the Twilight” (2022) अच्छी है
    https://m.imdb.com/title/tt17658964/