El rescate de la Voyager 1 ha comenzado. Con 8 KB de
memoria, un lenguaje de programación de 1957 y un lag
sin igual
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Matías S. Zavia
2024-04-10T15:57:53Z
En Fortran 77 o ensamblador, sin un modelo en Tierra para
probar comandos y con los ingenieros originales fallecidos
o jubilados, la carrera por arreglar la Voyager está en
marcha
La NASA ha iniciado la última etapa de la carrera para
rescatar a la sonda espacial Voyager 1 de su estado de
delirio. Es una carrera de resistencia. Una vez
identificado el fallo, arreglar la nave requerirá semanas o
meses de trabajo por parte de los ingenieros del
Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL).
A su vez, es una carrera de obstáculos. La sonda lanzada en
1977 viaja por el espacio interestelar a 61.500 km/h. Es el
objeto fabricado por humanos que más lejos se encuentra de
la Tierra y, aunque tiene plutonio para seguir funcionando
unos años más, lleva desde noviembre enviando datos sin
sentido por una pequeña porción de memoria dañada en el
FDS, uno de sus ordenadores de a bordo.
## La NASA ya comprende el problema
Justo cuando empezaban a perder la esperanza, los
ingenieros de la NASA lograron que la Voyager les enviara
una lectura de memoria del FDS. Tras analizar el contenido
del mensaje, descubrieron que un 3% de la memoria estaba
dañada, una cantidad lo suficientemente pequeña y aislada
para recobrar la confianza en reparar la sonda con una
actualización de software.
Cómo hacerlo es lo que están mirando ahora. Un único chip
responsable de almacenar parte de la porción de memoria
afectada parece ser la raíz del fallo, bien por el impacto
de una partícula energética proveniente de algún lugar del
cosmos o bien por el desgaste del componente que lleva 47
años viajando por el espacio.
## El plan de rescate es sencillo
Aunque es imposible enviar a un técnico para echar un
vistazo in situ, la NASA cree que el FDS podría volver a
operar con normalidad sin la memoria inutilizada, lo que
permitiría a la Voyager 1 reanudar el envío de datos
científicos y de ingeniería que lleva desde noviembre sin
enviar.
El plan es mandar a la sonda una carga de comandos en las
próximas semanas que indiquen a los ordenadores (el
subsistema FDS y el ordenador principal, CCS) que no usen
la zona de memoria afectada.
Las memorias de las sondas Voyager son ridículamente
pequeñas para los estándares actuales. Fueron las primeras
sondas espaciales en usar memorias de tipo CMOS, que
estaban recién inventadas. El FDS tiene dos módulos CMOS
con una capacidad de 8 kilobytes cada una. ¡8 KB!
## Lo complicado es entender la sonda
La Voyager 1 y su gemela Voyager 2 abandonaron la Tierra en
septiembre y agosto de 1977. Los miembros del equipo
original de la misión han fallecido o llevan años jubilados
Entender los manuales originales puede ser un quebradero
de cabeza para los ingenieros del equipo actual.
"Durante mucho tiempo, el principal problema en el programa
Voyager fue la falta de una documentación completa sobre
todos los aspectos de las sondas", explica Pedro León,
autor del libro 'Viajes Interestelares. Historia de las
sondas Voyager' y creador de InfoSondas, uno de los mayores
repositorios de documentación sobre sondas espaciales.
"La mayor parte de la documentación siempre ha estado
almacenada en los sótanos del JPL, pero en los años 70 no
se llevaba un control tan estricto de todos los documentos
como ahora. Prácticamente no había nada digitalizado, tan
solo fotocopias que acababan en cajas de cartón, en el
garaje de la casa de los técnicos".
De ahí que Suzanne Dodd, la actual responsable de la misión
interestelar Voyager, hable de documentos amarilleados por
el paso del tiempo y, en algunos casos, impresos en viejos
mimeógrafos.
"Durante las últimas décadas se ha hecho una gran labor de
digitalización y de recuperar todos los manuales y planos",
aclara Pedro. "La NASA ya tiene todo lo más importante de
la documentación".
## Las limitaciones de usar un simulador
Otra dificultad en el rescate es que no hay un modelo de
pruebas en tierra que permita ensayar con los comandos
antes de enviarlos a la Voyager, lo que entraña el riesgo
de perder por completo las comunicaciones con la sonda. Así
que hay que recurrir a un simulador en los ordenadores del
JPL.
"El simulador está hecho con lo que sabemos de las naves",
dice Pedro. "Para el tema de las memorias y los ordenadores
no hay problema, porque hay una extensa documentación, pero
por ejemplo, no hay tantos detalles sobre los tipos de
materiales utilizados en muchas partes de las sondas, algo
vital para saber el balance térmico de la nave y cómo baja
la temperatura al apagar algún componente".
"Nadie pensaba entonces que eso fuera importante porque,
con suerte, las naves iban a durar solo unos pocos años".
Las sondas Voyager fueron diseñadas para una misión de
cinco años. La Voyager 1 sobrevoló Saturno antes de
dirigirse hacia el norte fuera del plano eclíptico del
sistema solar, y sigue viajando más allá de la esfera de
influencia del viento solar.
## En Fortran 77 o ensamblador
"La mayor dificultad para la situación actual es saber
exactamente qué direcciones de memoria no se podrán usar,
reprogramar todos los comandos que usa el ordenador FDS y
evitar que ni los comandos, ni los datos científicos, ni la
telemetría usen esa zona de memoria dañada", explica Pedro.
Y todo ello usando los lenguajes de programación propios de
una nave de los años 70: "Estos comandos están programados
en el lenguaje Fortran 77 (desarrollado por IBM en los 50)
o en ensamblador, por lo que el equipo siempre debe
disponer de un par de personas que estén familiarizadas con
ellos y con las peculiaridades de estas naves".
"Por suerte, las actividades científicas en las Voyager son
muy repetitivas desde que finalizó la parte planetaria de
su misión, y habitualmente no hay mucho que programar. En
el espacio interestelar, todos los instrumentos están
adquiriendo datos continuamente y los envían a nuestro
planeta en directo".
"Al comienzo de la misión interestelar se les enviaban cada
dos o tres meses nuevos comandos en una nueva 'carga CCS',
lo que les permitía trabajar de forma autónoma durante
mucho tiempo. En la actualidad, solo se le envían comandos
cuando hay que corregir algún fallo o cuando se le ordena
realizar alguna tarea de mantenimiento".
## Con el DSN funcionando a pleno
Si los comandos de la NASA logran arreglar la Voyager 1,
nos enteraremos por la propia NASA. La sonda está tan lejos
que sus señales tardan más de 20 horas en alcanzar la
Tierra, y ningún radioaficionado tiene una antena capaz de
oírla.
"Cada día hay una comunidad de radioaficionados más amplia,
con mejores equipos y antenas, que permiten recibir señales
de sondas en Marte y un poco más allá. Pero las Voyager
están demasiado lejos", dice Pedro. La Voyager 2 está a más
de 20.000 millones de kilómetros y la Voyager 1, a unos
24.300 millones de kilómetros de nuestro planeta".
"No es que a esas distancias estén lejos para los
radioaficionados, es que lo están para cualquier antena del
mundo que mida menos de 70 metros y no cuente con la última
tecnología. Cuando las Voyager nos mandan información, son
necesarias entre dos y cinco antenas actualizadas de la DSN
funcionando conjuntamente".
La DSN es la Deep Space Network de la NASA, una red de
superantenas con estaciones en Camberra, Madrid y
Goldstone, al oeste de Estados Unidos. La red es compartida
por muchas misiones espaciales, por lo que el equipo de las
Voyager solo puede usar las antenas unas horas al día.
"Solo la NASA tiene la capacidad necesaria para recibir una
señal lo bastante potente como para poder leer la
información que contiene", explica Pedro. "Tengamos
paciencia, porque estoy seguro de que en pocas semanas
tendremos muy buenas noticias. Estas dos sondas geriátricas
todavía tienen que dar guerra unos cuantos años más".
## Vía
https://www.xataka.com/espacio/rescate-voyager-1-ha-comenzado-8-kb-memoria-lenguaje-programacion-1957-distancia-igual
