NASA salva a la antigua nave Voyager 1 con una reparación de propulsores al estilo Hail Mary

• Voyager 1 logró reactivar con éxito sus propulsores principales de balanceo por primera vez en 20 años
• Ante el creciente riesgo de falla de los propulsores de respaldo, el equipo de ingenieros del JPL de la NASA encontró una solución casi milagrosa
• Con oportunidades extremadamente limitadas para enviar comandos, recuperaron el control de la nave con un intento arriesgado
• Voyager 1 sigue operando pese a las limitaciones de su enorme distancia y al deterioro de energía y fallas del sistema
• Aunque algún día llegará el momento del fin de la misión, Voyager 1 sigue en pie como la sonda construida por humanos que ha llegado más lejos

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La historia del exitoso reinicio de los propulsores de Voyager 1 por parte de NASA

NASA logró recientemente volver a poner en marcha los propulsores principales de balanceo de la nave Voyager 1, de casi 50 años de antigüedad, que habían estado averiados durante más de 20 años

La operación se concretó bajo el liderazgo técnico del JPL y marcó un punto de inflexión en un momento en que se había vuelto grave el riesgo de obstrucción en la línea de combustible de los propulsores de respaldo

El largo viaje de Voyager 1 y su desafío único

• Desde su lanzamiento en 1977, Voyager 1 ha seguido activa durante más de 47 años, muy por encima del plan original de la misión
• Actualmente, la nave vuela a más de 25 mil millones de kilómetros de la Tierra, por lo que el intercambio de señales con tierra tarda más de 23 horas
• Los propulsores principales de balanceo dejaron de funcionar en 2004 debido a la pérdida de energía del calentador interno, y desde entonces solo se usaban los propulsores de respaldo
• Esos propulsores de respaldo también enfrentaban un riesgo creciente de falla por la acumulación de residuos de combustible, y se había planteado la posibilidad de una avería antes de este otoño
• Si fallaban, la nave podía perder la capacidad de control de actitud, con el riesgo de quedar también incomunicada con tierra

Si no lo intentaban, el final era seguro; si lo intentaban, todavía podía salvarse

• Debido a trabajos de mantenimiento en la antena DSS-43, este año las oportunidades para enviar comandos eran extremadamente limitadas, como en agosto y diciembre
• Como último recurso, el equipo de Voyager intentó revivir los propulsores principales de balanceo, que desde 2004 se consideraban muertos
• Evaluaron la posibilidad de que el calentador del propulsor no estuviera realmente dañado, sino que un fallo de circuito simplemente hubiera apagado el interruptor
• Restablecieron la energía del calentador y guiaron a la nave para que, al alejarse lo suficiente de su estrella guía, el propulsor se activara automáticamente
• Existía incluso un pequeño riesgo de explosión si el propulsor se activaba con el calentador apagado, pero a pesar del retraso de señal de unas 23 horas por trayecto, finalmente se confirmó que el calentador volvió a encenderse y que la reparación había sido exitosa

Otro superviviente casi milagroso

• El equipo de JPL llegó a decir: “Pensábamos que este propulsor ya estaba definitivamente muerto”, lo que muestra que en esta ocasión fue decisiva la combinación de ingeniería creativa e intuición
• La misión Voyager también ha pasado recientemente por anomalías de datos, reducción de energía para instrumentos científicos y varias situaciones límite, pero se ha recuperado una y otra vez gracias a la rápida respuesta de sus responsables
• Esta vez también resolvió de forma casi milagrosa un grave problema relacionado con los propulsores, y Voyager 1 podrá seguir enviando señales desde el espacio interestelar

El cierre de la misión Voyager y su significado

• Ambas naves Voyager quedarán completamente en silencio algún día debido al agotamiento de energía y los límites del sistema
• Pero gracias a esta reparación, se espera que se mantenga por más tiempo esta ventana con la que la humanidad observa el universo más allá del Sistema Solar

[GN⁺]

Comentarios en Hacker News

• Presentan la película de 2022 It's Quieter in the Twilight, mencionan que trata sobre ingenieros relacionados y comparten un enlace para verla gratis con tráiler y anuncios
  • Explican que una parte importante de esta excelente película trata sobre la interrupción durante varios meses de la antena de 70 metros de la base Deep Space Network en Canberra, Australia; señalan que en un comunicado reciente de JPL aparece un calendario similar de interrupción de antena (mayo de 2025 a febrero de 2026), y mencionan que esta es la única antena capaz de comunicarse con Voyager 2, que fue al sur del plano de la eclíptica después del sobrevuelo de Neptune; indican que las bases DSN de España y California sí pueden comunicarse con Voyager 1, que fue al norte tras el sobrevuelo de Saturn, y también mencionan declaraciones de Todd Barber, quien aparece en la película
  • Agradecen la recomendación y comparten que la vieron el día anterior, comentando que les impresionaron las entrevistas con los ingenieros que mantienen viva la misión
• Imaginan la emoción abrumadora del momento en que aplicas una corrección a una falla y, mucho tiempo después, recibes la confirmación de que funcionó; comparten que se siente como un logro tan significativo que uno podría perseguir esa sensación toda la vida
  • Recomiendan el correspondence chess (ajedrez por correspondencia); aunque no tiene un gran impacto directo, proponen esa experiencia como una forma de recordar constantemente si tu yo del pasado fue genial o imprudente
  • Mencionan que ahora ya entraron en un periodo de espera de varios días; la señal tarda más de un día en ir y volver, y expresan tanto la expectativa por la alegría del éxito como la ansiedad de estar en ascuas durante 48 horas
  • Opinan que es muy bueno que haya funcionado con éxito, pero que el escenario alternativo mencionado por JPL, en el que “podría ocurrir una pequeña explosión”, también habría sido interesante; lo comparan con un destino de “fuego y hielo” y comparten un enlace a un poema relacionado
  • Comparten que debe sentirse como un milagro revivir una nave espacial a miles de millones de millas de distancia que todos creían perdida
  • Imaginan que transmitir a los niños en el aula misiones como Voyager, compartiendo conocimiento e inspiración, también debe ser algo incomparablemente emocionante; envían un apoyo positivo brindando por NASA y por los docentes
• Citando que existe preocupación por una falla debido a la acumulación de residuos de combustible en los propulsores de giro de respaldo, subrayan que las dificultades que atraviesa esta sonda son una experiencia profundamente humana
• Expresan su asombro ante el hecho de que una sonda lanzada en 1977 siga en contacto y realizando una misión científica, y mencionan la realidad de tener que esperar 23 horas para confirmar el resultado de un comando
  • Explican que en realidad pueden ser 46 horas: 23 horas para que el comando llegue a la nave y otras 23 para que su respuesta regrese a la Tierra; añaden que, si es difícil conseguir una asignación continua de 46 horas por la competencia por turnos de uso de las antenas DSN, a veces se confirma la recepción del comando mediante telemetría retrasada
  • Añaden la broma de que esperar 23 horas sigue siendo más rápido que su último equipo asociado en el extranjero
• Mencionan que este verano recibieron una oferta de prácticas en Deep Space Network en JPL, pero tuvieron que dejarla pasar para terminar el posgrado; lamentan no haber estado allí en ese momento y expresan su esperanza de poder intentarlo de nuevo, aunque últimamente la situación presupuestaria no es buena
• Citan que los propulsores de giro de respaldo podrían fallar hacia este otoño por residuos en la línea de combustible, y explican que en un sistema de combustible hipergólico esos residuos (SiO2, causados por sílice) se generan por el envejecimiento de componentes de goma; mencionan en detalle que, tras 47 años, el conducto interno de combustible del propulsor quedó obstruido por dióxido de silicio
  • Mencionan que usuarios de HN encontraron documentos relacionados, citando con detalle la estructura del sistema de combustible de una nave antigua (uso de vejigas de goma y material de teflón, combustible impulsado por helio, y el hecho de que el combustible N2H4 incluso degradó materiales de la era espacial), y comparten el enlace al documento real junto con otro enlace a la discusión en HN
• Evalúan como sorprendente lograr una actualización remota exitosa en tecnología de 50 años, sin acceso físico y mediante un enlace inalámbrico de ultra bajo ancho de banda con horas de latencia; comparten su frustración tras investigar el Viking Computer Command Subsystem (sistema de comandos) y encontrar muy poca documentación
  • Señalan que no siempre hay tanta suerte, y comparten la historia de Mars Global Surveyor, cuya comunicación se perdió por completo tras una actualización incorrecta
  • Bromean con que, como en el espacio no hay aire, en lugar de una actualización inalámbrica debería llamarse una “actualización a través del vacío”
• Esto les recuerda por qué se les pone la piel de gallina cada vez que ven el logo de NASA: no se trata solo de ciencia, sino de un gran logro humano; admiran las hazañas extraordinarias del equipo de NASA
  • Expresan que décadas de curiosidad, perseverancia y creatividad humanas están concentradas en una pequeña sonda que todavía nos susurra desde el borde del sistema solar
  • Subrayan que NASA ha logrado varias veces resultados extraordinarios con probabilidades bajas de éxito, y que son pocos los casos en que todo explotó por error; mencionan, por ejemplo, la historia de Mars Climate Orbiter, que se perdió por un absurdo error de conversión de unidades, en contraste con la historia casi milagrosa de recuperar el oxígeno en Apollo 13, y citan casos en que decisiones que parecían imprudentes terminaron funcionando, como el método de aterrizaje del Perseverance Rover
  • Comparten la experiencia de que sus hijos sienten la misma emoción al ver el logo de SpaceX; explican cómo cambian los héroes espaciales según la generación (el alunizaje, el transbordador espacial, SpaceX), y cuentan que sienten un enorme orgullo y satisfacción cuando su hijo habla de cohetes o diseña trenes del futuro; elogian a Elon Musk como un ejemplo fuerte de curiosidad y asombro, y aunque no estén de acuerdo con él en todo, desean que siga siendo un héroe para sus hijos; les basta con esa conexión de “como el cohete de Elon Musk, papá, yo también quiero intentarlo”
  • Subrayan que Voyager está a punto de superar una distancia de “un día luz” (aprox. 160 millones de km), algo que parece sacado de una película de ciencia ficción pero que es real, y lo mencionan como otro momento que pone la piel de gallina
• Admirando que NASA haya superado la crisis con una ingeniería increíble, comparten sinceramente que las noticias recientes sobre Voyager 1 y 2, del tipo “NASA vuelve a superar un sistema averiado con un hack asombroso”, parecen aparecer cada vez con más frecuencia, y sienten que eso señala naturalmente que se acerca el final de su vida útil
  • Opinan que, en medio de los recortes presupuestarios que enfrenta NASA, existe una tendencia a destacar con frecuencia estas historias sorprendentes
• Presentan a Voyager 1 como un caso perfecto que los programadores deberían estudiar al diseñar sistemas críticos de larga duración; subrayan lo impresionante que resulta que, con lógica simple en lugar de frameworks modernos, la misión pueda continuar a 15.6 mil millones de millas de distancia con posibilidades de corrección tan limitadas