เกิดอะไรขึ้นกับยาน New Horizons ก่อนจะถึงดาวพลูโต



เป็นที่ทราบกันดีว่ายาน New Horizons ได้เดินทางไปเฉียดใกล้ดาวพลูโตในวันที่ 14 กรกฏาคม 2015 ที่ผ่านมา กลายเป็นยานลำแรกที่สำรวจดาวพลูโตและลำเดียวจนถึงทุกวันนี้ รวมทั้งวันขึ้นปีใหม่ 2019 มันก็จะเดินทางไปสำรวจวัตถุในแถบไคเปอร์เป็นครั้งแรกอีกเช่นกัน (อ่านได้ที่นี่) แต่รู้หรือไม่ว่ามันเคยเกิดปัญหาขึ้นจนยานต้องเข้า Safe Mode เพียงสิบวันก่อนจะถึงดาวพลูโตเท่านั้น

เกิดอะไรขึ้นกับ New Horizons?

New Horizons ก่อนออกเดินทางในปี 2005 – ที่มา NASA

สาม Tasks ฉันรับไม่ไหว

วันที่ 3 กรกฏาคม 2015 ทีมของภารกิจ New Horizons กำลังเตรียมส่ง “Command Load” ซึ่งเป็นชุดคำสั่งที่ยาน New Horizons จะปฏิบัติตามตั้งแต่วันที่ 7 กรกฏาคมไปจนถึง 16 กรกฏาคม เพราะถ้าต้องรอคำสั่งจากโลกนั้นต้องใช้เวลานานถึง 5 ชั่วโมงเพียงเพื่อส่งคำสั่งไป ดังนั้นทีมงานเลยจัดการอัพโหลดขึ้นไปทีเดียวในวันที่ 3 กรกฏาคมเข้าไปที่คอมพิวเตอร์สำรอง ก่อนจะโหลดเข้าคอมพิวเตอร์หลักในวันที่ 4

ทีนี้มาพูดถึงระบบคอมพิวเตอร์บนยาน มันจะถูกแยกเป็นสองชุดหลัก ๆ คือตัวประมวลคำสั่งและข้อมูลที่ยานได้ กับตัวที่ควบคุมการเดินทางของยาน และแต่ละตัวก็จะมีระบบสำรองเพื่อป้องกันข้อผิดพลาดเอาไว้อยู่แล้ว รวมทั้งมีระบบควบคุมเวลาภารกิจแยกสำรองไว้ต่างหาก ซึ่งข้อมูลที่เราพูดถึงจะถูกโหลดขึ้นไปที่ตัวประมวลคำสั่ง และจะไม่เกี่ยวข้องกับระบบตัวอื่นเลย

แค่ส่งข้อมูลขึ้นไปนั้นไม่สามารถทำอะไรกับยาน New Horizons ได้หรอก แต่ปัญหามันเกิดเพราะทีมงานแกดันบีบอัดข้อมูลที่จะดาวน์โหลดภายหลังลงบน SSD แถมยังมีการส่ง downlink ข้อมูลกลับมาโลกในเวลาเดียวกันอีก (ลองนึกภาพเปิด Chrome, Photoshop และ Lightroom ลงคอมที่ยังรัน Windows XP) แน่นอนว่ามันเกิด processor overload และระบบก็ได้ตัดเข้าสู่คอมสำรอง และเข้า Safe Mode ในทันที

ภาพ Simulation ตอนที่มีปัญหาจนเข้า Safe Mode – ที่มา NASA EYES on the SOLAR SYSTEM

นาซ่าต้องพาเธอกลับมา (ออนไลน์)

เมื่อเข้าสู่ Safe Mode ทีมงานก็ได้ไปรอข้อมูลที่ส่งกลับโลกจากระบบสำรอง ซึ่งเดินทางมาถึงตามเวลาที่พวกเขาคาดหวังไว้ นั่นหมายความว่าอุปกรณ์และระบบบนยานยังคงทำงานได้ดีตามปกติอยู่ แถมวิศวกรบนโลกก็เข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ข่าวดีที่สุดก็คือ Command Load ที่ส่งขึ้นไปนั้นได้เข้าสู่ระบบหลักเป็นที่เรียบร้อยแล้ว แต่ระหว่างนั้นการสำรวจด้านวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ จะถูกหยุดไว้ชั่วคราว เพื่อเป็นการตรวจสอบยานอวกาศให้มั่นใจว่ามันพร้อมไปต่อ

ภารกิจทั้งหมดได้กลับเข้าสู่สภาวะปกติในวันที่ 7 กรกฏาคม เวลา 12:24 น. ซึ่งดำเนินไปตาม Command Load ที่ส่งขึ้นไปในตอนแรก

ในส่วนของตัว Safe Mode นั้นไม่ได้เป็นครั้งแรกที่เกิดขึ้นกับยาน เพราะในปี 2007 ก็ได้เคยเกิดปัญหาขึ้นมาแล้ว เพียงแค่ในครั้งนี้ตัว Safe Mode ได้บังคับให้เปลี่ยนไปใช้คอมสำรองเป็นรอบแรก แต่ปัญหาเหล่านี้จะไม่มีทางเกิดขึ้นระหว่างช่วงเข้าใกล้ดาวพลูโตอย่างแน่นอน เพราะวิศวกรได้ตั้งค่าให้ยานทำการสำรวจซ้ำในทันทีที่ยานถูกรีเซ็ต โดยไม่ต้องรอการป้อนข้อมูลหรือความช่วยเหลือจากพื้นโลก ซึ่งจะต้องใช้เวลาถึง 5 ชั่วโมง และนึกภาพยานที่เดินทางด้วยความเร็วกว่า 48,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง นั่นคือความพิถีพิถันของวิศวกรในการเก็บข้อมูลรอบนี้

อะไรที่เสียไปบ้าง

ภาพจากกล้อง LORRI ก่อนจะเกิดปัญหาขึ้นกับยาน – ที่มา NASA / JHUAPL / SwRI
  • 16 ภาพถ่ายจากกล้อง LORRI กล้องที่ใช้ในการถ่ายภาพจากระยะไกล ซึ่ง 3 ภาพนั้นจะถูกใช้ในการนำทาง
  • 4 ภาพสีจากกล้อง Ralph
  • 4 ภาพการสำรวจชั้นบรรยากาศดาวพลูโตจากกล้อง Alice
  • สูญเสียข้อมูลเป็นเวลา 3 วันสำหรับอุปกรณ์วัดลมสุริยะและอนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์

รวม ๆ แล้วนับเป็น 6% ที่หายไปก่อนจะถึงช่วงเข้าใกล้ดาวพลูโตที่สุด แต่ก็ยังดีที่ยานยังสามารถกลับมาทำงานได้ตามปกติ และส่งข้อมูลกลับมายังโลกได้ ถึงแม้ว่าไม่มีใครอยากให้ปัญหาเหล่านี้เกิดขึ้น แต่การแก้ปัญหาของวิศวกรในภารกิจนั้นก็เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและทันท่วงที

สรุปแล้วเกิดอะไรขึ้น

  • ยานเกิดปัญหา Processor Overload จากการระดมอัด 3 งานจนคอมพิวเตอร์รับไม่ไหว
  • ยานเข้าสู่ Safe Mode และหยุดการสำรวจต่าง ๆ
  • วิศวกรบนโลกแก้ปัญหาด้วยความรวดเร็ว
  • เป็นปัญหาที่จะไม่เกิดขึ้นระหว่างเฉียดใกล้กับดาวพลูโต
  • ที่สูญเสียไปไม่ใช่การสำรวจที่จำเป็นต่อภารกิจแต่อย่างไร คือสำรวจก็ดีไม่สำรวจก็ไม่เสียหาย
  • งานที่ค้างไว้ก่อนระบบจะเกิดปัญหาก็สามารถทำต่อได้
  • การสำรวจดาวพลูโตเป็นไปตามปกติ
ภาพดาวพลูโตจากยาน New Horizons ที่เคลื่อนที่ผ่านไปด้านหลังของดาว – ที่มา NASA / JHUAPL / SwRI

และหลังจากนั้นก็เป็นการเฉียดใกล้ดาวพลูโตในวันที่ 14 กรกฏาคม 2015 ที่ระยะเพียง 12,500 กิโลเมตรจากผิวดาว โดยยานค่อย ๆ ทยอยส่งข้อมูลกลับมายังโลกอย่างเรื่อย ๆ จนถึงเดือนธันวาคม 2016 ที่ผ่านมา แล้วนับจนถึงตอนนี้ก็ไม่เกิน 6 เดือนก่อน New Horizons จะเดินทางไปถึง 2014 MU69 วัตถุในแถบไคเปอร์วัตถุแรกที่จะถูกสำรวจโดยยานอวกาศ

อ้างอิง :

NASA (4 July 2015)

NASA (6 July 2015)

Planetary.org