Какой компьютер на вояджере
Юпитер и Ио
В начале 1979 года «Вояджер-1» начал сближаться с Юпитером. Параллельно он делал снимки галилеевых спутников газового гиганта. Изображения этих спутников не разочаровали ученых. Специалисты думали, что на снимках «Вояджера-1» увидят одинаковые, ничем не отличающиеся друг от друга луны, но вместо этого перед астрономами предстали миры с уникальной геологией, совсем не похожей на геологию нашей Луны.
Фото: NASA / Обработанные снимки галилеевых спутников, сделанные "Вояджером-1" во время сближения с Юпитером в начале марта 1979 года. Слева направо: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто
Фото: NASA / Обработанные снимки галилеевых спутников, сделанные "Вояджером-1" во время сближения с Юпитером в начале марта 1979 года. Слева направо: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто
Из всех галилеевых спутников больше всех научное сообщество озадачила Ио. Согласно спектроскопическим исследованиям, Ио представлялась ученым как тело немного большее, чем Луна, но также изрезанное кратерами. На иссушенной поверхности спутника Юпитера специалисты рассчитывали найти отложения различных солей. Но Ио оказался настоящим миром-загадкой без видимых ударных кратеров, покрытый странными желтыми, оранжевыми и белыми отложениями. Первые снимки спутника газового гиганта натолкнули астрономов на мысль, что на Ио должны происходить некие геологические процессы, которые “омолаживали поверхность, стирали следы ударных кратеров”.
В марте 1979 года «Вояджер-1» сделал снимок Ио на длинной выдержке с расстояния 4,5 млн. км, который приоткрыл завесу тайны этой луны.
На изображении специалисты NASA заметили облако, которое находилось в сотнях километров над “освещенным” серпом Ио. Вот это фото:
Фото: NASA/JPL / Увеличенное изображение Ио, сделанное "Вояджером-1" 8 марта 1979 года с расстояния 4,5 млн км. Один вулканический шлейф виден над освещенным месяцем Ио с правой стороны, второй на линии терминатора (яркое пятно)
Фото: NASA/JPL / Увеличенное изображение Ио, сделанное "Вояджером-1" 8 марта 1979 года с расстояния 4,5 млн км. Один вулканический шлейф виден над освещенным месяцем Ио с правой стороны, второй на линии терминатора (яркое пятно)
Сперва ученые подумали, что это просто искажения, появившиеся во время съемки, но после детального анализа стало понятно, что облако реально. Поскольку у Ио крайне разреженная атмосфера, астрономы пришли к выводу, что облако — это шлейф, возникший в результате очень мощного извержения вулкана. Ему дали обозначение P1.
Чуть позже члены исследовательской группы «Вояджер» нашли на снимке еще один шлейф на границе дня и ночи (терминаторе) Ио, его обозначили P2.
Фото: NASA / Обработанный снимок Ио. Сделан "Вояджером-1" с расстояния 490 тыс км. Яркое пятно слева — шлейф, результат деятельности вулканической впадины Патера Локи. В нижней части изображения видны отложения, окружающие действующий вулкан Пеле
Фото: NASA / Обработанный снимок Ио. Сделан "Вояджером-1" с расстояния 490 тыс км. Яркое пятно слева — шлейф, результат деятельности вулканической впадины Патера Локи. В нижней части изображения видны отложения, окружающие действующий вулкан Пеле
Новые данные, присланные «Вояджером-1», показали, что P1 — результат деятельности активного вулкана, впоследствии названного Пеле, а P2 связан с вулканической впадиной Патера Локи, в которой находится богатое серой лавовое озеро.
Специалисты пришли к выводу, что на Ио есть действующие вулканы, и они, скорее всего, причина “молодой поверхности спутника”, а желтые, белые, оранжевые отложения не что иное, как выброшенные во время извержений на поверхность вещества: различные силикаты, сера, диоксид серы.
На других снимках Ио, полученных «Вояджером-1», ученые обнаружили восемь вулканических шлейфов.
Фото: NASA / Цветная мозаика поверхности Ио, составлена из снимков, сделанных зондом "Вояджер-1". На изображении запечатлен действующий вулкан Пеле, а также вулканический шлейф, который достигает 300 км в высоту
Фото: NASA / Цветная мозаика поверхности Ио, составлена из снимков, сделанных зондом "Вояджер-1". На изображении запечатлен действующий вулкан Пеле, а также вулканический шлейф, который достигает 300 км в высоту
Открытия зонда и последующие наблюдения за спутником Юпитера помогли специалистам понять, что Ио — самый геологически активный мир в Солнечной системе, на сегодняшний день на нем насчитывается порядка 400 действующих вулканов.
Смотрите нас на youtube . Еще больше интересных постов на научные темы в нашем Telegram .
Всем привет !Давно хотел но не как не мог решиться на покупку и установку бортового компьютера, но вот оно свершилось.
Ну и конечно пошла разборка проборной панели.
После всего этого занял он место в очень удобном для глаз месте, ну и фото конечного расположения прибора.
штука полезная очень много всяких функций, вплоть до сброса ошибок но при настройке быле некоторые неприятности, неправильная была распиновка колодки OBD-2 в автомобиле, но всё было устранено после перекидывания контактов в колодке автомобиля.Всем спасибо что прочитали запись!
Мозги космического корабля «Вояджер»: компьютеры управления, данных и управления положением
Запущенные в 1977 году датчики Voyager 1 и 2 были как передовыми технологиями для своего времени. Компьютеры в основе их операций состояли из трех систем, каждая из которых имела двойную избыточность, которые работали вместе, чтобы позволить зондам путешествовать по Юпитеру, Сатурну и за его пределами: компьютерная командная система (CCS), подсистема данных полетов (FDS ), а также Система управления отношениями и артикуляцией (AACS).
Удивительно то, что даже после четырех десятилетий путешествия по суровой, иногда непредсказуемой окружающей среде, оба зонда продолжают функционировать и возвращаются домой с новыми знаниями и данными. Требуется больше времени и дольше, чтобы иметь возможность общаться и загружать новые подпрограммы в зонды, но факт, что все еще возможен с технологией из ушедшей эпохи, является свидетельством качества техники, введенной в эти космические аппараты.
История о том, как компьютеры Voyager приобрели форму, является увлекательной. Объединившись во время сокращения бюджета НАСА после того, как волна эпохи Аполлона исчезла, и преодолевая проблемы, с которыми еще не сталкивались инженеры в изучении некоторых из самых интересных мест в нашей солнечной системе, детали, несомненно, дадут большую оценку компьютерам Voyager.
Компьютерная командная система
Как упоминалось ранее, Voyager CCS будет почти идентичен Viking CCS с некоторыми изменениями, позволяющими взаимодействовать с FDS и AACS. Viking CCS была первой резервной компьютерной системой, реализованной JPL (Лаборатория реактивного движения NASA), с относительно простым дизайном, который позволил значительно увеличить вычислительную мощность.
У VKS CCS было два варианта: источники питания, процессоры, буферы, входы и выходы. Каждый элемент CCS был перекрестно привязан, что допускало избыточность «одиночной отказоустойчивости», так что, если одна часть одного CCS потерпела неудачу, он мог бы использовать оставшуюся оперативную в другом.
CCS также может работать в трех режимах: индивидуально (каждый CCS завершает задачи независимо друг от друга), параллельно (оба CCS работают над задачей вместе) или тандем (каждый CCS работает над одной и той же задачей независимо). Во время ближайших столкновений с мишенями (Юпитер, Сатурн и т. Д.) CCS будет находиться в тандемном режиме.
Блок-схема для Viking и Voyager CCS. Изображение предоставлено NASA.
CCS отвечает за управление общими операциями, включая последовательность программ, мониторинг работоспособности зондов, связь с другими компьютерами и загрузку программ в память.
Оба модуля CCS в двойной резервной системе будут работать непрерывно. Это позволило увеличить возможности обработки и стало приобретать все большее значение при встречах с Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном для сбора данных.
Вывод
Уникальный климат во время разработки зондов Voyager значительно сформировал общий результат использования компьютерных систем. Повторное использование проектов и их модификация для сокращения затрат, оптимизации использования ограниченной памяти и максимальной скорости без увеличения потребности в электроэнергии по-прежнему остаются проблемами современных космических проектов.
Тем не менее, невероятно впечатляет то, что команда компьютеров Voyager не только выходила из недорогих, эффективных и мощных вычислительных мощностей, но все их передовые мышления и умная инженерия позволили обоим зондам продолжать работать, ожидая, что они сделают это в течение по крайней мере еще одного десятилетия.
Вояджер-2 является братом близнецом первого вояджера, оба аппарата в рабочем состоянии и лишь недавно сумели покинуть Солнечную систему. Аппараты до сих пор отправляют информацию на Землю только теперь когда они удалились на 18 млрд км от Земли это происходит реже.
Оба аппарата были запущены в космос в 1977 году в след друг за другом, причем Вояджер-2 был первым. В середине ноября 2019 года второй аппарат удалялся от нас со скоростью 15,4 км/с, это очень огромные скорости.
В рамках программы "Вояджер" аппараты должны были заниматься изучением дальних планет, и они на все 100% справились со своей задачей.
Первое фото Земли и Луны в одном кадре, снятое «Вояджером-1» на расстоянии 11,66 млн км от Земли (Фото: NASA / JPL)
Разработка и управление
Процесс разработки и управления компьютерным оборудованием и программным обеспечением может быть не самой захватывающей частью процесса, но он невероятно важен для конечного результата.
Одним из первых проектных решений, сделанных в отношении компьютеров Voyager, было использование компьютерной системы управления Viking (CCS). Это не только удовлетворило предложение о стандартизации компьютерной системы, но также стало подспорьем в сокращении бюджета НАСА после миссий «Аполлон» в 1970-х годах. Беспилотные исследования космоса стали гораздо менее приоритетными в течение этого времени, и поэтому сохранение низких уровней затрат было важно для того, чтобы продолжить общий проект.
Память CCS Viking. Изображение предоставлено NASA.
Новые элементы для общих компьютеров Voyager будут представлять собой систему данных полетов (FDS) и систему управления соразмерностью положения (AACS). CCS будет отвечать за управление командами и памятью FDS и AACS, что потребовало добавления процедуры MEMLOAD (для загрузки памяти, как подразумевалось) и подпрограммы AACSIN для мониторинга работоспособности AACS.
Каждая компьютерная система на космическом корабле «Вояджер» была двукратной - было два CCS, два FDS и два AACS. CCS обычно оставался на постоянной основе, но FDS обычно работает только по одному, и AACS будет работать только один за раз. Идея заключалась в том, что регулярное покорение компьютерных систем, не активно используемых, помогло бы продлить срок службы систем.
Voyager CCS и Viking CCS в конечном итоге будут иметь одинаковый объем памяти (чуть менее 70 КБ), несмотря на то, что программы и программы для Voyager были намного сложнее. Программирование в полете позволяло регулярно загружать новые программы и программы в энергонезависимой памяти и устранять необходимость в больших объемах памяти на борту.
Исходное программное обеспечение для зондов Voyager было написано с использованием Fortran 5, затем перенесено на Fortran 77, и сегодня есть некоторый портинг в C. Низкоуровневое, легкое программное обеспечение приобретает все большее значение, поскольку зонды движутся все дальше и дальше от Земли и коммуникации становится медленнее.
На стороне управления компьютерной системы Voyager также были внесены некоторые изменения в типичную структуру; H. Kent Frewing, инженер-программист космических аппаратов, будет руководить инженерами, отвечающими за каждую компьютерную систему, и до четырех программистов будут работать вместе над проектом сразу. Команда разработчиков бортового программного обеспечения была составлена для руководства разработкой программного обеспечения, а проверка программного обеспечения была завершена Лабораторией демонстрации возможностей. После того, как начальное программное обеспечение было разработано, аппаратное обеспечение, которое было настроено в той же конфигурации, которая будет использоваться на борту космического корабля, затем будет использоваться для тестирования и продолжения разработки.
Камеры «Вояджеров»
На борту «Вояджеров» стоят две телевизионные камеры — широкоугольная и узкоугольная, фокусные расстояния их объективов 200 мм и 1500 мм, угол обзора 3,2° и 0,42°, соответственно. На сайте NASA говорится, что разрешения узкоугольной камеры достаточно , чтобы можно было прочесть заголовок газеты с расстояния 1 км. На тот момент это были самые передовые камеры, когда-либо установленные на космических станциях.
Данные аппаратов сохраняются на цифровой ленточный накопитель, причем, во время изучения планеты или его спутника эти данные накапливались намного быстрее, чем их можно было передать на Землю. Иными словами, во время подлета к планете зонд делал, грубо говоря, 1000 снимков, а памяти хватало только на 100. Поэтому, чтобы ускорить передачу информации зонда, NASA объединило в единую сеть радиотелескопы так называемой сети дальней космической связи Deep Space Network (DSN). Согласно сайту NASA, данные «Вояджер-1» передаются на Землю на скорости 160 бит/с, для приема сигнала используются 34-метровая и 70-метровая антенны DSN.
Подробнее узнать, как космические аппараты передают снимки на Землю, вы можете из нашей статьи «Как ученые получают снимки, сделанные космическими аппаратами» .
Каждая камера имеет собственное кольцо фильтров, в которое входят оранжевый, зеленый, синий фильтры, их можно комбинировать для получения изображений почти в естественных цветах.
Вот пример съемки «Вояджера-1» с использованием светофильтров. Снимок Земли и Луны сделан с расстояния почти 11,7 млн. км примерно через две недели после запуска зонда:
Фото: NASA / Цветное изображение, на котором Земля и Луна впервые запечатлены в одном кадре. "Вояджер-1" сделал это цветное фото на пути к Юпитеру 18 сентября 1977 года с расстояния 11,66 млн км
Фото: NASA / Цветное изображение, на котором Земля и Луна впервые запечатлены в одном кадре. "Вояджер-1" сделал это цветное фото на пути к Юпитеру 18 сентября 1977 года с расстояния 11,66 млн км
Система управления отношением и артикуляцией
AACS зондов Вояджера определяют ориентацию, удерживая ее в направлении Земли. Первоначальной целью дизайнеров было использование новой технологии под названием «HYSPACE» (гибридная программируемая электроника управления положением) для AACS. Интегрированные аналоговые и цифровые элементы HYSPACE, используемая адресация индексного регистра и 4-байтовая последовательная архитектура. Это позволило использовать один и тот же код для всех трех осей AACS.
Тем не менее, в команде было наложено давление на повторное использование Viking CCS для управления ориентацией, поскольку оно было способным и сокращало затраты на разработку новой системы с нуля.
В конце была использована модифицированная версия CCS, с некоторыми элементами HYSPACE, включенными для получения преимуществ адресации индексного регистра. В документации AACS по-прежнему упоминается как HYSPACE, хотя это его модификация.
AACS имеет четыре подпрограммы, которые могут быть выполнены: шаговые двигатели платформы сканирования, приводы маховика, законы управления ориентацией и логика двигателя. AACS также посылает «сердцебиение» в CCS через регулярные промежутки времени.
Chrysler Voyager 2000, двигатель дизельный 2.5 л., 116 л. с., передний привод, механическая коробка передач — аксессуары
Система данных полета
FDS - это то, где инженерные и научные данные были собраны, отформатированы и сохранены на пробниках Voyager и где была собрана вся телеметрия. Разработка FDS началась с выпускного документа, в котором описывались общие требования FDS, а также компромиссы и преимущества аппаратной или программной реализации, включая функции, которые лучше всего работают в каждом из них.
Одним из наиболее важных соображений для FDS была скорость ввода / вывода данных. По мере того, как датчики и оборудование для сбора данных становились все более сложными, разрешение информации, которую оно должно было передавать, увеличивалось. В зондах Voyager, если это возможно, данные будут передаваться с высокой скоростью обратно на Землю. Однако, если эта скорость не может быть достигнута (например, если она не могла связаться со станцией слежения), данные сохранялись на магнитных лентах. Эти магнитные ленты все еще используются повторно для сбора и передачи данных на борту зондов сегодня, когда они плывут через межзвездное пространство.
Voyager FDS. Изображение предоставлено NASA.
Voyager FDS станет первым компьютером с космическим полетом для использования энергозависимой памяти CMOS. Это был большой шаг, поскольку это была довольно новая технология, и, если бы власть была потеряна для ИС на мгновение, вся память тоже была бы потеряна. Однако прямая линия от генераторов радиоизотопов, обеспечивающая постоянный ток, использовалась для обеспечения того, чтобы ИС КМОП никогда не теряли энергию, если только что-то не произошло с генераторами. Было решено, что, если что-то случилось с генераторами, которые сделали их неработоспособными, в любом случае вряд ли понадобится FDS.
CCS и FDS были разработаны отдельно из-за скорости ввода / вывода, требуемой FDS, даже если вычислительно они могли бы быть легко интегрированы вместе. Однако пробники Voyager были последними зондами, построенными JPL, чтобы сохранить эти функции отдельно. FDS, как и CCS, программируется в полете, что позволяет оптимизировать или изменять.
Комментарии 12
Распиновку OBD можно, очень нужно плиз
привет. зеленый провод ДУТ где подключал?
Про распиновку тишина…
Из моего опыта(и опыта просторов сети). Пользование таким агрегатом как Мультитроник на Додж Караван 2003 г бензин. После двух лет постоянной эксплуатации, как то вдруг, выскочила на нем ошибка 1692(не помню точно!) — переполнение памяти мозгов Доджа. В общем поползав по просторам почитал, что кранты блоку(мозгам) и народ приговорил к замене. Но, один каравановод написал — отключи Мультитроник и все нормально. У него такая же проблема была. Отключил и ошибка пропала на всегда! Изготовитель пишет, что у них все окей! Я подключал еще пару раз и опять выскакивала эта ошибка км так через 15-20. Имей ввиду!
Grand Tour — «Вояджер»
К полету готовились два зонда серии «Маринер»: «Маринер-11» и «Маринер-12». Станции этого типа NASA использовало с 1962 года, в разное время их отправляли к Венере, Марсу и Меркурию. Программу Grand Tour переименовали в Mariner Jupiter-Saturn , а в 1977 году проекту дали новое название — «Вояджер» . Теперь зонды назывались «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Оба они отправились в путь в 1977 году с разницей в 16 дней. Первоначально планировалось, что срок службы аппаратов составит 5 лет, но, как известно, их полет продолжается уже почти 44 года.
Запчасти
Какой бортовой компьютер стоит на аппаратах и как эта система 1977 года до сих пор справляется со своими задачами?
Программное обеспечение
другая (Flight Data System — FDS) выполняет задачи формирования и передачи телеметрии (она была разработана специально для аппаратов)
а третья (Attitude and Articulation Control System — AACS) управляет системой ориентации и платформой с научными приборами.
Вы будете удивлены, но на Вояджере имеется оперативная память объемом 640 килобайт. Мизер по нынешним меркам, но ученые того времени считали, что этого будет достаточно для передачи снимков и прошивки бортового компьютера.
Бортовой компьютер Вояджеров это вообще можно сказать легенда.
То есть простым языком программный код бортового компьютера можно редактировать во время исполнения миссии . Этим огромное количество раз пользовались за все 40 лет. Так как первая прошивка была написана в 1977 году , а сейчас в век технологий те же функции можно переписать по новому. К примеру для появления свободной памяти большой код теперь можно переписать более коротким.
И наверное главный вопрос которым вы задаетесь во время чтения данного материала - на каком языке была написана прошивка компьютера.
Не буду томить - изначально прошивка была на языке Фортран-5, после все портировали на Фортран-77. Но сейчас большая часть кода написана на Си, а другая часть осталась на Фортране.
Изначально аппараты отправляли данные к Земле только после команды из командного центра, но после того как они пролетели Нептун в 1990 году в прошивке добавили изменения и теперь Вояджеры отправляют информацию в автоматическом режиме.
Также на аппаратах имеется 7 подпрограмм которые несут ответственность за сбои в основном коде и могут заменить некоторые функции своими.
Недавно один из подписчиков прислал мне следующий вопрос:
Здравствуйте. Расскажите пожалуйста какая судьба ждёт космические аппараты Voyager-1 и Voyager-2? К каким звёздам они летят? Перехватит когда-нибудь инопланетная цивилизация?
Космические аппараты Voyager-1 и Voyager-2 были запущены в 1977-м году. Их целью было изучение внешних планет Солнечной системы: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. После успешного выполнения своей миссии «Вояджеры» направились прочь из Солнечной системы. Вопрос о том, что будет с ними в будущем действительно весьма интересен.
После 2020-го года у обоих аппаратов почти иссякнет плутоний-238 питающий их радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Когда это случится инженеры NASA отключат большинство функций аппаратов и оставшаяся энергия будет использована для сбора и передачи спектроскопии, а также данных о магнитных полях и плазме на пути следования аппаратов.
После 2025-го года у «Вояджеров» полностью иссякнут источники энергии, после чего они будут свободно дрейфовать в открытом космосе и какое-либо изменение их курса будет возможно только либо под действием гравитации иных тел, или в результате столкновения с чем либо.
Оба Вояджера направляются к различным звёздным системам. Вояджер-1 через примерно 40 000 лет пройдёт вблизи системы Gliese-445 (на расстоянии 1.6 световых лет от звезды), а Вояджер-2 направляется к Сириусу, с которым он сблизится до расстояния в 4.3 световых года через 300 000 лет.
Скорость обоих космических аппаратов превышает 55 000 км/ч и если аппарат столкнётся со сколько-нибудь крупным объектом это будет означать конец путешествия для него. Однако вероятность столкновения с чем-либо крупнее атома гелия крайне мала, поэтому у обоих «Вояджеров» хорошие шансы долететь до других звёздных систем в целости и сохранности.
При этом можно утверждать с почти 100% уверенностью, что «Вояджеры» не будут захвачены гравитацией другой звезды. Их судьба будет напоминать судьбу межзвёздного астероида Оумуамуа, который в 2017-м году достиг максимального сближения с Солнцем.
Оумуамуа пролетел мимо Солнца со скоростью более 150 000 км/ч и сейчас находится на пути убегания из Солнечной системы.
Будут ли «Вояджеры» перехвачены инопланетной цивилизацией? У нас нет способа это узнать или предсказать. Мы совершенно точно знаем, что «Вояджеры» не покинут нашу галактику. При этом наша Солнечная система движется вокруг центра галактики примерно в 15 раз быстрее «Вояджеров». Это означает, что через несколько сотен миллионов лет пути нашего Солнца и одного или даже обоих «Вояджеров» могут пересечься.
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал на youtube . Каждую неделю там выходят видео, где я отвечаю на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!
Сперва скажем несколько слов о миссии «Вояджер», более подробно о ней вы можете прочитать в нашем материале «Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов» .
Видео: Star Trek: The Motion Picture - Nostalgia Critic 2022, Май
Машины в продаже
Читайте также: