Voyager 1 hampir sehari cahaya jauhnya, dan NASA masih membaikinya

Pada musim bunga 2025, jurutera NASA menghidupkan semula sekumpulan pelontar (thruster) yang dianggap mati selama 21 tahun. Tiada seorang pun daripada mereka boleh mendekati pelontar itu lebih daripada 25 bilion kilometer (15.5 bilion batu). Arahan mengambil masa hampir sehari untuk sampai, dan jawapannya pula hampir sehari untuk pulang. Mesin itu ialah Voyager 1. Usianya 49 tahun, dan manusia masih membaikinya.

Pada 18 November 2026, Voyager 1 akan berada 25.9 bilion kilometer (16.1 bilion batu) dari Bumi. Itulah satu hari cahaya: isyarat radio dari antena kita memerlukan 24 jam penuh untuk sampai kepadanya. Tiada objek buatan manusia pernah sejauh ini, seperti yang ditegaskan NASA . Sapaan ringkas “adakah anda mendengar?” mengambil masa sehari untuk tiba, dan jawapannya sehari lagi untuk kembali.

Sehari bagi satu panggilan telefon

Hari cahaya mengukur jarak, bukan masa. Ia ialah jarak yang dilalui cahaya dalam 24 jam: 25,902,068,356 km. Cahaya sampai ke Bulan dalam 1.3 saat; kru Artemis II pula memerlukan kira-kira tiga hari.

Kembar Voyager 1, iaitu Voyager 2, mengikut laluan lain dan tidak akan mencapai tanda satu hari cahaya sehingga November 2035.

Mentol peti sejuk

Pemancar Voyager 1 mengeluarkan kira-kira 23 watt. JPL, makmal NASA yang mengendalikan misi ini, pernah membandingkannya dengan mentol di dalam peti sejuk. Apabila cahaya samar itu sampai ke Bumi, kekuatannya telah susut kepada kurang daripada sebilion kali sebilion watt. Pada 2013, data instrumen turun pada kira-kira 160 bit sesaat. Dengan kelajuan itu, sekeping foto telefon pintar akan mengambil lebih sehari untuk dimuat turun.

Sebab itulah hanya pinggan gergasi Rangkaian Angkasa Dalam (Deep Space Network) NASA yang dapat menangkap bisikan sehalus itu. Dan hanya satu antena dalam seluruh rangkaian yang boleh membalas: DSS-43, pinggan 70 meter berhampiran Canberra, Australia. Antena itu ditutup untuk naik taraf dari Mei 2025 hingga Februari 2026, dan sepanjang tempoh itu pasukan hanya dapat menghubungi kedua-dua kapal angkasa dalam tetingkap singkat pada Ogos dan Disember, ketika pinggan itu beroperasi semula buat seketika.

Membaiki secara buta, 45 jam pergi balik

Pada 14 November 2023, Voyager 1 berhenti menjadi masuk akal. Ia masih menurut arahan, tetapi sebagai ganti laporan tentang dirinya dan persekitarannya, ia menghantar balik aliran bit yang tidak boleh dibaca. Pada awal Mac 2024, jurutera menghantar arahan “cucuk”: permintaan untuk membaca keluar memori salah satu daripada tiga komputer di atas kapal, iaitu komputer yang membungkus data sebelum dihantar. Bacaan itu mendedahkan puncanya . Kira-kira 3% memori telah rosak, kemungkinan besar kerana satu cip gagal berfungsi lalu membawa sebahagian perisian bersamanya. Tiada siapa tahu puncanya dengan tepat. Mungkin zarah bertenaga dari angkasa menghentam cip itu. Mungkin ia sekadar haus selepas 46 tahun.

Cip tidak boleh ditukar sejauh itu, dan tiada blok memori kosong yang cukup besar untuk memuatkan kod yang hilang sekali gus. Maka pasukan itu memotong kod kepada beberapa bahagian dan menyelitkannya di pelbagai sudut memori. Bayangkan sebuah buku yang hilang satu bab dan tiada lagi halaman kosong yang berturutan: anda mencetak semula bab itu secebis demi secebis pada mana-mana halaman yang kosong, kemudian membetulkan setiap “lihat halaman N” dalam buku supaya pembaca tidak sesat. Kumpulan pertama dihantar pada 18 April 2024. Dengan 22.5 jam sehala, jawapan tiba pada 20 April: laporan kesihatan pertama yang boleh dibaca dalam tempoh lima bulan. Pada Mei, kapal itu mula menghantar data sains semula.

Pemancar yang senyap sejak 1981

Pada Oktober 2024, jurutera meminta Voyager 1 menghidupkan salah satu pemanasnya. Kuasanya sepatutnya mencukupi, tetapi sistem perlindungan kerosakan bertindak. Apabila kapal menggunakan terlalu banyak kuasa, sistem ini memutuskan apa-apa yang tidak penting. Mula-mula ia merendahkan kadar data, kemudian mematikan pemancar utama dan beralih kepada pemancar sandaran. Voyager 1 tidak pernah menggunakan pemancar sandaran itu untuk bercakap dengan Bumi sejak 1981, dan isyaratnya jauh lebih lemah. Pasukan itu tidak pasti isyarat itu boleh didengar pada jarak sedemikian. Antena tetap menangkapnya, dan menjelang akhir November kapal itu kembali beroperasi seperti biasa.

Pelontar yang mati selama 21 tahun

Antena Voyager mesti sentiasa menghala ke Bumi, jadi kapal itu mengunci pada sebuah bintang panduan dan menolak dirinya dengan pelontar kecil. Pelontar gulung utama Voyager 1 terhenti pada 2004, apabila dua pemanas kecil yang diperlukannya kehilangan kuasa. Kerosakan itu dinilai tidak boleh dibaiki, dan pasukan beralih kepada set sandaran. Menurut pengurus misi Kareem Badaruddin, pada waktu itu mungkin tiada siapa menyangka Voyager akan terus bertahan 20 tahun lagi. Todd Barber, ketua pendorongan misi, mengingatinya begini:

Menjelang 2025, sisa bahan api mula terkumpul dalam saluran bahan api pelontar sandaran, dan ia boleh tersumbat seawal musim luruh tahun itu. Jurutera mengesyaki pemanas lama itu sebenarnya tidak pernah rosak. Gangguan pada litar kuasa mungkin sekadar menukar satu suis ke kedudukan yang salah. Menguji andaian itu berisiko. Jika kapal tersasar terlalu jauh dari bintang panduan semasa ujian, pelontar akan menyala sendiri, dan menyalakannya dengan pemanas yang sejuk boleh mencetuskan letupan kecil.

Arahan itu dihantar pada 20 Mac 2025 . Ia mengambil masa lebih 23 jam untuk sampai ke kapal. Kemudian data tentang apa yang berlaku mengambil lebih 23 jam lagi untuk pulang. Sebaik sahaja ia tiba, 20 minit pertama menunjukkan suhu pemanas melonjak naik. Ia berjaya. Jurutera meraikan sesuatu yang telah berlaku di sana hampir sehari sebelumnya. “Ia detik yang sungguh gemilang,” kata Barber. Masanya amat sempit. Enam minggu kemudian, DSS-43, satu-satunya antena yang boleh menghantar arahan kepada Voyager, ditutup untuk dinaik taraf.

Empat watt setahun

Kuasa di atas kapal datang daripada penjana radioisotop, yang menukar haba pereputan plutonium kepada elektrik. Setiap kapal kehilangan kira-kira 4 watt setahun, lebih kurang satu perenam daripada kuasa pemancar “mentol peti sejuk” 23 watt itu, jadi pasukan mematikan instrumen satu demi satu, mengikut senarai yang dipersetujui bertahun-tahun lalu.

Kamera dimatikan dahulu. Pada 14 Februari 1990, Voyager 1 mengambil “potret keluarga” sistem suria, dan dalam satu bingkai Bumi hanya memenuhi kira-kira satu piksel. Itulah Pale Blue Dot yang terkenal. Tiga puluh empat minit kemudian, kamera dimatikan selama-lamanya bagi menjimatkan kuasa untuk perjalanan panjang di hadapan.

Pada 17 April 2026, pasukan mematikan sebuah instrumen pada Voyager 1 yang menangkap zarah bercas dan telah beroperasi hampir tanpa henti sejak pelancaran pada 1977.

Daripada sepuluh instrumen sains, kapal itu kini tinggal dua yang masih hidup : magnetometer dan penderia gelombang plasma.

Pengurus projek Suzanne Dodd berterus terang pada 2025: tanpa pemadaman itu, kapal-kapal tersebut mungkin hanya mempunyai kuasa untuk beberapa bulan lagi. Dengan penjimatan itu, mereka mungkin dapat mengekalkan sekurang-kurangnya satu instrumen hingga ke tahun 2030-an. Selepas setengah abad di angkasa dalam, tiada siapa berani berjanji apa-apa.

Soalan tentang semalam

Voyager 1 bergerak pada kelajuan hampir 61,000 km/j menuju bintang Gliese 445. Dalam kira-kira 40,000 tahun, ia akan melintas dalam jarak 1.7 tahun cahaya daripadanya. Penjananya sudah lama sejuk pada waktu itu.

Ed Stone memimpin sains Voyager selama setengah abad dan meninggal dunia pada 2024. Beliau berkata bahawa bersama Voyager, setiap hari ialah hari penemuan. Mulai 18 November, setiap hari itu akan sampai ke Bumi lewat sehari penuh. Pasukan akan mengetahui sebarang kerosakan baharu sekurang-kurangnya sehari selepas ia berlaku, dan pembaikinya memerlukan sehari lagi untuk sampai. Satu soalan dan satu jawapan akan mengambil masa dua hari. Beginilah rupa setiap pembaikan mulai sekarang.