Cómo fue que la NASA recuperó contacto con Voyager 1?

En la inmensidad del espacio, en lo desconocido para el ser humano, existe un objeto creado por sus propias manos que se convirtió en el más lejano que ha viajado desde la Tierra.

Se trata de la sonda Voyager 1, situada exactamente a 24.000 millones de kilómetros y se sigue alejando a cada segundo, viajando ya fuera de nuestro Sistema Solar, a unos 61.500 kilómetros por hora.

Treinta y cinco años después de su lanzamiento en 1977, la Voyager 1 había puesto muy nerviosos a sus operadores en la NASA, ya que hacia fines del año pasado perdió comunicación con nuestro planeta. O mejor dicho, seguía en comunicación, pero con mensajes que eran indescifrables y sin sentido, producto de una avería o falla en sus computadoras.

Fue exactamente el 14 de noviembre de 2023, después de 11 años de exploración del espacio interestelar y mientras se encontraba a una asombrosa distancia de 24 mil millones de kilómetros de la Tierra, cuando el código binario de nave espacial, un lenguaje informático compuesto de ceros y unos que utiliza para comunicarse, dejó de tener sentido para los especialistas de la misión que lo controlan y le envían distintos comandos.

La NASA trabajó 5 meses para resolver un problema con una de las tres computadoras a bordo de la veterana nave interestelar Voyager 1, llamada sistema de datos de vuelo (FDS) que no se comunicaba correctamente con uno de los subsistemas de la sonda, llamado unidad de telecomunicaciones (TMU).

Es que, según los expertos, el FDS está diseñado para recopilar datos de los instrumentos científicos, así como datos de ingeniería sobre la salud y el estado de la nave espacial. Luego, combina esa información en un único “paquete” de datos que la TMU envía de regreso a la Tierra. Los datos están en forma de unos y ceros, o código binario. Las combinaciones variables de los dos números son la base de todo lenguaje informático.

Y en noviembre, la TMU comenzó a transmitir un patrón repetitivo de unos y ceros como si estuviera “atascada”. Después de descartar otras posibilidades, el equipo de la Voyager determinó que la fuente del problema era el FDS. Los ingenieros trataron de reiniciar varias veces el FDS y devolverlo al estado en el que se encontraba antes de que comenzara el problema, pero la nave espacial no devolvía datos utilizables.

Los ingenieros tardaron varias semanas en desarrollar un nuevo plan para solucionar el problema. Es que encontrar soluciones a los desafíos que enfrentan las sondas a menudo implica consultar documentos originales con décadas de antigüedad escritos por ingenieros que no anticiparon los problemas que surgen hoy.

Además, las órdenes de los controladores de la misión en la Tierra tardan 22,5 horas en llegar a la Voyager 1, que está explorando las regiones exteriores de nuestro Sistema Solar. Eso significa que el equipo de ingeniería tiene que esperar 45 horas para obtener una respuesta de la Voyager 1 y determinar si un comando tuvo el resultado deseado.

Pero el 20 de abril último, la nave espacial y su gemela, la Voyager 2, que son las dos naves espaciales que llevan más tiempo en funcionamiento de la historia, comenzó a enviar mensajes con sentido, que se podían descifrar. “La Voyager 1 está proporcionando datos utilizables sobre la salud y el estado de sus sistemas de ingeniería a bordo”, señaló la NASA en un comunicado.

En marzo, el equipo operativo de la Voyager 1 de la NASA envió un “empujón” digital a la nave espacial, lo que provocó que su subsistema de datos de vuelo (FDS) enviara una lectura de memoria completa a la Tierra.

Este volcado de memoria reveló a científicos e ingenieros que el “fallo” es el resultado de un código alterado contenido en un único chip que representa alrededor del 3% de la memoria del FDS. La pérdida de este código dejó inutilizables los datos científicos y de ingeniería de la Voyager 1 durante 5 meses.

Las sondas ya vuelan en un espacio fuera de la influencia de nuestra estrella (NASA)

Si bien el equipo de la NASA no puede reparar ni reemplazar físicamente este chip, lo que hizo fue colocar de forma remota el código afectado en otro lugar de la memoria del FDS. Aunque ninguna sección de la memoria es lo suficientemente grande como para contener este código en su totalidad, el equipo pudo dividirlo en secciones y almacenar estos fragmentos por separado.

Para hacer esto, también tuvo que ajustar las secciones de almacenamiento relevantes para garantizar que la adición de este código corrupto no haga que esas áreas dejen de funcionar individualmente o de trabajar juntas como un todo. Además de esto, el personal de la NASA también debió asegurarse de que se actualice cualquier referencia a la ubicación del código alterado.

El 18 de abril de 2024, el equipo comenzó a enviar el código a su nueva ubicación en la memoria del FDS. Este fue un proceso minucioso, ya que una señal de radio tarda 22,5 horas en recorrer la distancia entre la Tierra y la Voyager 1, y luego tarda otras 22,5 horas en recibir una señal de la nave.

Imagen de Saturno y sus lunas Tethys y Dione tomada por Voyager 1 el 3 de noviembre de 1980 (NASA)

Sin embargo, el sábado 20 de abril, el equipo confirmó que su modificación había funcionado. Por primera vez en cinco meses, los científicos pudieron comunicarse con la Voyager 1 y comprobar su estado. Durante las próximas semanas, el equipo trabajará en ajustar el resto del software FDS y apuntará a recuperar las regiones del sistema que son responsables de empaquetar y devolver datos científicos vitales más allá de los límites del sistema solar.

Al parecer, la corrosión sufrida en un chip impidió que las computadoras del sistema de datos pudieran acceder a un segmento vital del código software utilizado para el embalaje de información, para su posterior transmisión a la Tierra. Así, el problema se resolvió cambiando el código afectado a diferentes ubicaciones en la memoria de las computadoras de la sonda, precisó la NASA.

Afortunadamente, también, la Voyager 2 todavía está operativa y se comunica bien con la Tierra. Las dos naves espaciales siguen siendo los únicos objetos creados por el hombre que exploran el espacio más allá de la influencia del Sol.

Trayectorias de las naves Voyager 1 y 2 que viajan por la inmensidad del espacio (NASA)

La sonda espacial ha avanzado más allá de la burbuja de gas emitida por el Sol, un dominio conocido como heliosfera. Eso sucedió en 2012, y ahora están viajando en el espacio interestelar, que contiene gas, polvo y campos magnéticos de otras estrellas.

El objetivo principal de las naves espaciales gemelas era estudiar los planetas Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, tarea que completaron en 1989, para luego ser conducidas hacia el espacio profundo, hacia el centro de nuestra galaxia.

El Voyager 2 en el Centro Espacial Kennedy en Florida, el 4 de agosto de 1977. (Foto AP /NASA)

La Voyager 2, que sobrevoló sobre Urano y Neptuno, sigue operando con normalidad tras haber recorrido ya más de 20,3 mil millones de kilómetros desde nuestro planeta.