NASA Đối Mặt Thử Thách Lớn Nhất Để Khôi Phục Voyager 1

Nhiệm vụ cứu tàu Voyager 1 đã gặp nhiều khó khăn trong suốt 5 tháng qua, khi các chuyên gia của NASA nỗ lực khôi phục liên lạc với con tàu đã hoạt động gần nửa thế kỷ.

Vào ngày 20 tháng 4, sau 5 tháng làm việc không ngừng nghỉ, NASA đã thông báo rằng Voyager 1 cuối cùng đã khôi phục được liên lạc và gửi tín hiệu về nhà. Đối với đội ngũ kỹ sư và nhà khoa học làm việc trong nhiệm vụ không gian lâu dài nhất của NASA, đây là khoảnh khắc đầy cảm xúc và phấn khởi.

Mô phỏng tàu vũ trụ Voyager 1 tiến vào vùng không gian liên sao.

“Những ngày thứ Bảy đó, tất cả chúng tôi đều tập trung, ngồi quanh một bàn đầy bánh donut và chờ đợi dữ liệu từ Voyager. Chúng tôi biết chính xác thời điểm tín hiệu sẽ đến, mọi người đều rất hồi hộp nhìn vào màn hình chờ đợi,” Linda Spilker, một nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA, nhớ lại.

Việc tàu vũ trụ đáp lại cuộc gọi đã khiến mọi người trong phòng bùng nổ trong niềm vui sướng. “Có tiếng reo hò, mọi người giơ tay lên, cảm giác nhẹ nhõm tràn ngập. Sau tất cả những khó khăn từ tình trạng gần như không thể tiếp nhận tín hiệu của Voyager, đây là một sự giải tỏa lớn và cảm xúc tuyệt vời,” Spilker chia sẻ.

Trục trặc của Voyager 1 được phát hiện lần đầu vào cuối tháng 11 năm trước. Mặc dù NASA vẫn giữ được kết nối với tàu và nhận được tín hiệu, nhưng thông tin trả về trạm điều khiển lại bị bóp méo và không thể đọc nổi. Tình trạng này đã khởi động một “cuộc chiến” kéo dài hàng tháng để xác định lỗi và cứu lấy Voyager 1.

Các kỹ sư của NASA đã phải đối mặt với nhiều thách thức lớn lao. Một trong những khó khăn là tàu vũ trụ đang di chuyển trong không gian liên sao, cách Trái đất hơn 24 tỷ km.

Các thành viên của nhóm Voyager ăn mừng trong phòng hội thảo tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA hôm 20/4. (Ảnh: NASA)

“Với Voyager 1, việc truyền tín hiệu cần tới 22,5 tiếng tới và 22,5 tiếng để nhận phản hồi. Chúng tôi phải chuẩn bị lệnh từ xa và hai ngày sau mới có thể biết có hiệu quả hay không,” Spilker cho biết.

Cuối cùng, nhóm chuyên gia phát hiện ra rằng sự cố xảy ra ở một trong ba máy tính trên tàu. Spilker giải thích rằng một lỗi phần cứng, khả năng cao do tuổi thọ hoặc bức xạ, đã gây ra tình trạng rối loạn trong mã bộ nhớ máy tính. Điều này đã khiến Voyager 1 không thể truyền lại thông tin rõ ràng về tình trạng hoạt động của nó và các dữ liệu khoa học.

Các kỹ sư NASA tin rằng việc sửa chữa chip lưu trữ phần mềm bị lỗi là không thể thực hiện. Mã bị lỗi quá lớn so với dung lượng bộ nhớ của Voyager 1, khiến cho việc cập nhật hướng dẫn mới cũng trở nên không khả thi. Công nghệ trên tàu Voyager 1 đã xuất hiện từ những năm 1960 và 1970, vì vậy bộ nhớ của nó hiện vẫn còn kém hơn cả một chiếc smartphone ngày nay. Spilker cho biết, dung lượng bộ nhớ của tàu tương đương với bộ nhớ trong của một chiếc chìa khóa ô tô điện tử.

Cuối cùng, nhóm tìm ra một giải pháp. Họ chia mã thành nhiều phần nhỏ hơn và lưu trữ chúng vào các khu vực khác nhau trong bộ nhớ máy tính. Sau đó, họ lập trình lại phần cần sửa đổi mà vẫn đảm bảo toàn bộ hệ thống hoạt động một cách liền mạch. Đây là một thành tựu to lớn, vì Voyager 1 đã được chế tạo từ rất lâu và không có nền tảng thử nghiệm hay thiết bị mô phỏng nào trên Trái đất để kiểm tra các đoạn mã mới trước khi gửi lên tàu.

“Có ba người kiểm tra từng dòng mã mà chúng tôi dự định gửi, tìm kiếm bất kỳ lỗi nào có thể có. Công việc đó giống như một cuộc kiểm tra bằng mắt,” Spilker nói. Cuối cùng, sự nỗ lực này đã được đền đáp khi liên lạc với tàu Voyager 1 được khôi phục.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu khẳng định Voyager 1 vẫn trong tình trạng tốt và hoạt động bình thường, NBC News đưa tin vào ngày 27 tháng 4. Spilker thông báo rằng các thiết bị khoa học của tàu vẫn hoạt động và dự kiến sẽ mất thời gian để tàu tiếp tục truyền dữ liệu khoa học.

Phương tiện phóng Titan/Centaur-6 đưa tàu Voyager 1 bay lên từ Trung tâm Vũ trụ Kennedy vào ngày 5/9/1977. (Ảnh: NASA)

Voyager 1 và “anh em song sinh” Voyager 2 được phóng vào không gian vào năm 1977 với sứ mệnh nghiên cứu những vùng ngoài của Hệ Mặt Trời. Theo Spilker, các tàu này có thể duy trì hoạt động cho đến những năm 2030. Cuối cùng, cả hai sẽ không còn năng lượng hoặc các bộ phận sẽ trở nên quá cũ để tiếp tục hoạt động.

Ngày mà Voyager 1 và 2 phải dừng hoạt động sẽ là một ngày rất buồn nhưng chúng vẫn sẽ tiếp tục sống như “những đại sứ thầm lặng.” Cả hai chiếc tàu đều mang theo những thông điệp quý giá được ghi lại trên Đĩa ghi vàng. Những đĩa này chứa các hình ảnh và âm thanh biểu trưng cho cuộc sống trên Trái đất và văn hóa nhân loại, bao gồm âm nhạc, tiếng động vật, tiếng cười và lời chào bằng nhiều ngôn ngữ. Cặp đôi tàu vũ trụ sẽ mang theo những thông điệp này cho đến khi chúng được các nền văn minh vũ trụ trong tương lai phát hiện.

“Có thể sau khoảng 40.000 năm nữa, chúng sẽ đến gần một ngôi sao khác, và có thể được tìm thấy,” Spilker cho biết.