Voyager 2 และ Voyager 1 ที่ถูกส่งขึ้นไปตั้งแต่ปี 1977 นับเป็นสองภารกิจการสำรวจอวกาศที่ยาวนานที่สุดของมนุษยชาติที่ปัจจุบันยังคงดำเนินอยู่เป็นเวลายาวนานกว่า 46 ปี เทียบเท่ากับครึ่งชีวิตของมนุษย์หนึ่งคน ภารกิจของ Voyager นอกจากจะเป็นยานอวกาศที่ศึกษาช่องว่างระหว่างระบบดาว (Interstellar Medium) และการเดินทางออกนอกระบบสุริยะแล้ว ยังเป็นเหมือนการฝากรอยเท้าของมนุษยชาติไว้ในจักรวาลผ่านแผ่นเสียงทองคำที่บันทึกการมีอยู่ของพวกเรา
จริงอยู่ที่ว่าซักวันหนึ่งยาน Voyager ทั้งสองจะต้องขาดการติดต่อไปในที่สุด แต่ก็คงไม่มีใครรีบอยากให้ช่วงเวลานั้นมาถึงมากนัก ในปี 2023 ยาน Voyager 2 ยังคงติดต่อกับโลกอยู่ผ่านระบบ Deep Space Network เครือข่ายการสื่อสารในอวกาศห้วงลึกที่ NASA พัฒนาขึ้นมาเพื่อติดต่อสื่อสารกับยานอวกาศต่าง ๆ ตั้งแต่วงโคจรของดวงจันทร์ ไปจนถึงนอกระบบสุริยะ โดย Voyager 2 นั้นด้วยระยะทางกว่าสองหมื่นล้านกิโลเมตร (18 ชั่วโมงแสง) ทำให้อัตราการรับส่งข้อมูลอยู่ที่หลักสิบบิต (bit) ต่อวินาที เท่านั้น (ประมาณ 90-100 บิตต่อวินาที)
เหตุการณ์ Voyager 2 ขาดการเชื่อมต่อกับโลก
28 กรกฎาคม 2023 หน่วยงาน Jet Propulsion Laboratory (JPL) ที่ดูแลโครงการ Voyager ได้รายงานผ่านหน้าเว็บไซต์เรียกเหตุการณ์ดังกล่าวว่า Voyager 2 Communications Pause หรือการหยุดการเชื่อมต่อกับยาน Voyager 2 บอกว่า เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม นั้นได้มีการส่งคำสั่งไปยังยาน Voyager 2 แต่คำสั่งดังกล่าว ได้ทำให้เสาสัญญาณของยาน Voyager 2 ชี้ออกจากองศาในการสื่อสารกับระบบ Deep Space Network ไป 2 องศา ทำให้หลังจากที่ตัวยานได้รับคำสั่ง ยานไม่สามารถติดต่อสื่อสารกับโลกได้ทั้งขาขึ้นและขาลง (Uplink และ Downlink)
อย่างไรก็ตามทาง JPL ได้ระบุว่าซอฟแวร์บนยาน ได้มีการตั้งค่าไว้ว่าหากมีการขาดการเชื่อมต่อตัวยานจะพยายามหันเสาสัญญาณกลับมาที่โลกอัตโนมัติ โดยจะมีรอบการรีเซ็ตการทำงานของตัวเอง และรอบการรีเซ็ตถัดไปนั้นอยู่ที่ 15 ตุลาคม 2023 ดังนั้นจึงไม่ใช่ปัญหาที่น่ากังวลมากนัก
1 สิงหาคม 2023 JPL รายงานเพิ่มเติมว่าระบบ Deep Space Network สามารถรับสัญญาณจากตัวยาน Voyager 2 ได้ ในทิศทางที่ Voyager 2 ควรจะอยู่ แต่สัญญาณกลับอ่อนมากจนไม่สามารถอ่านได้อย่างสมบูรณ์ แต่ก็เป็นสิ่งที่บ่งบอกว่า Voyager 2 นั้นยังคงทำงานอยู่ดี และพยายามจะติดต่อกับโลกอยู่เป็นระยะ ซึ่ง JPL ก็จะพยายามส่งสัญญาณเพื่อพูดคุยเช่นกัน เผื่อ Voyager จะสามารถรับสัญญาณจาก DSN ได้ (ซึ่งอาจไม่สำเร็จก็ได้ JPL กล่าว)
ระบบควบคุมทิศทางการหันของตัวยานนั้นเรียกว่า Attitude Articulation and Control System หรือ AACS ซึ่งเป็นระบบที่มีความสำคัญอย่างมาก หากระบบนี้ทำงานผิดพลาดก็อาจทำให้เราต้องสูญเสียยานไปตลอดกาล
4 สิงหาคม 2023 JPL รายงานว่า ยาน Voyager 2 หันเสาสัญญาณกลับโลกได้สำเร็จ หลังจากที่ทีม Deep Space Network ลองส่งสัญญาณเป็นระยะ โดยยาน Voyager 2 ส่งสัญญาณกลับโลกในเวลาประมาณ 11 โมง 29 นาที ของวันที่ 4 สิงหาคม 2023 ตามเวลาประเทศไทย สัญญาณไปกลับใช้เวลากว่า 37 ชั่วโมงในการเดินทาง การทำงานทุกอย่างกลับมาเป็นปกติอีกครั้ง
กรณีสัญญาณขาดในอดีต
Deep Space Network เป็นระบบจาน 3 ชุดทั่วโลกตั้งอยู่สามมุมโลก ได้แก่ เมืองโกล์สโตน สหรัฐอเมริกาฯ กรุงมาดริด สเปน และ กรุงแคนเบอรา ออสเตรเลีย จะสังเกตว่าที่ตั้งทั้งสามครอบคลุมซีกฟ้าเกือบทั่วโลกทำให้ NASA สามารถติดต่อสื่อสารกับยานอวกาศต่าง ๆ ได้อย่างไม่ขาดช่วง
อย่างไรก็ตาม Voyager 2 นั้นสามารถสื่อสารกับกับจานหมายเลข DSS-43 ซึ่งเป็นจานรับส่งสัญญาณขนาด 70 เมตร ที่ตั้งอยู่ที่กรุงแคนเบอราได้เท่านั้น สาเหตุมาจากทิศทางการเดินทางของ Voyager ที่เดินทางออกจากระบบสุริยะไปในทางทิศใต้ ทำให้สามารถรับส่งสัญญาณได้เฉพาะจากซีฟ้าใต้ของโลก จานหมายเลข DSS-43 จึงเป็นจานหนึ่งเดียวที่ JPL ใช้ในการติดต่อกับ Voyager 2 ในขณะที่ Voyager 1 สามารถติดต่อได้ผ่านทั้งจานที่โกล์สโตนและมาดริด
อ่านบทความที่เราเคยพูดถึงกรณีนี้ได้ใน NASA เริ่มอัปเกรด Deep Space Network รองรับ ปริมาณการสื่อสารระหว่างดาวที่เพิ่มขึ้น
ในปี 2020 NASA ได้มีแผนในการอัพเกรดระบบ DSN โดยเฉพาะตัวจานหมายเลข DSS-43 ทำให้ในช่วงต้นปี Voyager 2 จะต้องอยู่อย่างโดดเดี่ยวโดยปราศจากการพูดคุยกับโลก ก่อนที่ในเดือนพฤศจิกายน 2020 งานอัพเกรดระบบได้เสร็จสิ้นและ NASA สามารถเชื่อมต่อสัญญาณกับ Voyager 2 ได้อีกครั้งในรอบ 8 เดือน นับเป็นการตัดการเชื่อมต่อที่ยาวนานที่สุดในภารกิจ Voyager 2 ตลอดอายุเกือบห้าสิบปี
The New York Times ได้รายงานกรณีดังกล่าวไว้ในบทความ When Voyager 2 Calls Home, Earth Soon Won’t Be Able to Answer เป็นสิ่งที่ท้าทายและเสี่ยงที่สุด ความยากของมันคือการที่ต้องลุ้นว่าระบบขับดันบนยานจะพาให้ยาน Voyager 2 หันเสาสัญญาณกลับมาที่โลกได้หรือไม่ (ระบบ AACS) โดยตัวยานจะต้องปิดการทำงานของอุปกรณ์บางส่วนเพื่อขูดรีดเอาพลังงานจากนิวเคลียร์ไอโซโถปบนยาน (Radioisotope thermoelectric generator) มาหล่อเลี้ยงระบบทำความร้อนที่จะช่วยให้ท่อเชื้อเพลิงและเชื้อเพลิง (ใช้ Hydrazine) ไม่แข็งจนทำงานไม่ได้
ดังนั้นจากกรณีสัญญาณขาดหายปี 2023 นี้ สิ่งที่เราต้องลุ้นอาจจะไม่ใช่แค่ว่าระบบรีเซ็ตคอมพิวเตอร์บนตัวยานจะทำงานได้อย่างราบรื่นเมื่อเดือนกันยายนสิ้นสุดลงหรือไม่เท่านั้น แต่ต้องลุ้นให้พลังงานจากนิวเคลียร์ไอโซโถปบนยานยังสามารถหล่อเลี้ยงระบบต่าง ๆ ได้ ทั้งระบบคอมพิวเตอร์และระบบเชื้อเพลิง วิศวกรคาดว่าตัวยานจะยังสามารถทำงานอยู่ได้จนถึงประมาณปี 2030 แต่ด้วยกำลังไฟที่อ่อนมาก ๆ ทำให้นี่จะเป็นเครื่องพิสูจน์อัลกอริทึมการจัดการพลังงานของคอมพิวเตอร์บนตัวยานจากยุค 70 ว่าได้คิดเผื่อไว้สำหรับครึ่งศตวรรษให้หลัง
ในขณะที่ยาน Voyager 1 ก็เคยประสบปัญหาเกี่ยวกับระบบ AACS มาก่อน ในปี 2022 ได้เกิดบั๊กขึ้นในระบบคอมพิวเตอร์ของตัวยาน ทำให้มีการส่งค่าขยะ (bit และ byte ที่ไม่ได้มีความหมายในระบบคอมพิวเตอร์) กลับมาผ่านระบบ Deep Space Network ก่อนที่ JPL จะแก้ปัญหาด้วยการส่งคำสั่งให้เปลี่ยนคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการประมวลผลของ AACS หลังจากนั้นปัญหานี้ก็ไม่เกิดขึ้นอีก และไม่กระทบต่อการทำงานโดยรวมของยาน Voyager 1 กรณีดังกล่าวเราเคยรายงานไว้ใน ระบบ Attitude Control ของ Voyager 1 ส่งข้อมูลอ่านไม่ออกกลับโลก
ภารกิจ Voyager 2 และ 1 นับว่าเป็นหนึ่งในเครื่องพิสูจน์ความทะเยอทะยานของมนุษย์ในการสำรวจจักรวาล และแม้ว่าเวลาจะผ่านไปนานเท่าใด ก็ยังมีมนุษย์รุ่นใหม่ ๆ มารับช่วงต่อการศึกษาความจริงของธรรมชาตินี้ ซึ่งเป็นรากแก่นสำคัญของวิทยาศาสตร์ เหมือนกับภารกิจ Voyager ที่ถูกส่งต่อกันมารุ่นสู่รุ่นเป็นระยะเวลากว่าครึ่งทศวรรษ
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
