Počítače sond Voyager

Tři typy počítačů, každý dvakrát

NASA popisuje tři druhy palubních počítačů a dva exempláře každého druhu. Dvojice poskytují redundanci: záložní část může převzít funkci, pokud provozní situace vyžaduje přepnutí. Nejde o šest univerzálních počítačů se stejným úkolem, ale o specializované systémy.

Celkem NASA uvádí přibližně 32 tisíc paměťových slov. Jednotlivé subsystémy používají 16bitová nebo 18bitová slova, proto jednoduché převedení na dnešní jednotku bajtů závisí na zvoleném způsobu počítání. Bezpečnější je držet se původního údaje v paměťových slovech.

Doklad: NASA — nejčastější otázky o Voyageru ↗

CCS přijímá povely a hlídá poruchy

Computer Command System dekóduje povely ze Země, řídí plánované sekvence a obsahuje postupy pro zjišťování a nápravu vybraných závad. Posílá příkazy systému orientace AACS, datovému systému FDS i dalším částem sondy.

Každá ze dvou pamětí CCS má podle NASA 4 096 slov. Část obsahuje pevné rutiny a část lze využít pro měnitelné vědecké sekvence. Ochranné algoritmy zabírají přibližně desetinu paměti CCS.

Doklad: NASA — nejčastější otázky o Voyageru ↗ · NASA — konstrukce sond Voyager ↗

FDS sbírá a formátuje data

Flight Data System ovládá vědecké přístroje, sbírá jejich výstupy a připravuje technická i vědecká data pro uložení nebo okamžité odvysílání. Každý ze dvou FDS je 16bitový stroj a NASA u něj uvádí 8 198 paměťových slov.

FDS také udržuje palubní časové čítání a dodává frekvenční reference přístrojům a dalším systémům. Přesný kalendářní čas vzniká až na Zemi převodem telemetrického čítače pomocí pozemního softwaru.

Doklad: NASA — nejčastější otázky o Voyageru ↗

AACS udržuje anténu směrem k Zemi

AACS řídí orientaci sondy, manévry a původně také polohu pohyblivé přístrojové plošiny. Jeho klíčovou dlouhodobou úlohou je udržovat hlavní anténu zaměřenou k Zemi.

Systém používá informace z nebeských nebo gyroskopických referencí a ovládá malé trysky. Každý ze dvou AACS používá 18bitová slova a podle NASA má 4 096 slov paměti.

Doklad: NASA — konstrukce sond Voyager ↗ · NASA — nejčastější otázky o Voyageru ↗

Přibližně 8 000 instrukcí za sekundu

NASA uvádí, že počítače Voyageru zpracují přibližně osm tisíc instrukcí za sekundu. Programování má podobu assembleru a systémy jsou řízené přerušeními: na událost reagují předem připravenou obsluhou.

Přímé porovnání s moderním telefonem je lákavé, ale pro funkci sondy není rozhodující hrubý výkon. Důležitější je předvídatelnost, nízký příkon, redundance a schopnost po desetiletí vykonávat úzký soubor přesně definovaných úloh.

Doklad: NASA — nejčastější otázky o Voyageru ↗

Sonda musí reagovat dřív, než dorazí člověk

Při mnohahodinové době letu signálu nelze čekat na rozhodnutí ze Země při každé poruše. Palubní software proto obsahuje autonomní ochranu, která dokáže rozpoznat vybrané chybové stavy a uvést sondu do bezpečnější konfigurace pro následný zásah týmu.

NASA uvádí, že některé kritické sekvence lze po chybě automaticky obnovit. Tato autonomie není obecná umělá inteligence: jde o konkrétní naprogramované podmínky, reakce a záložní postupy vytvořené pro známé druhy rizik.

Doklad: NASA — věda a provoz mezihvězdné mise ↗ · NASA — technické zajímavosti mise Voyager ↗ · NASA — nejčastější otázky o Voyageru ↗

Sekvence lze měnit, hardware nikoli

Pozemní tým může připravovat nové povelové sekvence a měnit části proměnné paměti. Tím lze přizpůsobovat provoz stárnoucímu hardwaru, měnit vědecký program nebo obcházet některá omezení. Není však možné fyzicky vyměnit vadný čip či přidat paměť.

Každá změna musí počítat s omezeným prostorem, nízkou přenosovou rychlostí a dlouhou zpětnou vazbou. Právě oddělení funkcí mezi CCS, FDS a AACS pomáhá držet zásah v jasně vymezené části systému.

Doklad: NASA — nejčastější otázky o Voyageru ↗ · NASA — věda a provoz mezihvězdné mise ↗