Una operaci¨®n de ¡®cirug¨ªa electr¨®nica¡¯ espacial revive la ¡®Voyager 1¡¯

El pasado noviembre, las antenas que segu¨ªan el curso de la Voyager 1 empezaron a recibir un galimat¨ªas indescifrable. No es que se interrumpiese la conexi¨®n; es que sencillamente aquella retah¨ªla de unos y ceros, el lenguaje inform¨¢tico, carec¨ªa de sentido. La sonda se encontraba a m¨¢s de 24.000 millones de kil¨®metros de nosotros. En esas condiciones, resulta fant¨¢stico que la ¨²ltima aver¨ªa, la que imped¨ªa entender la informaci¨®n que enviaba, haya podido ser resuelta. Desde finales de abril, la Voyager 1 vuelve a telefonear a casa, y uno de los principales tel¨¦fonos aqu¨ª en la Tierra est¨¢ a las afueras de Madrid, en Robledo de Chavela, que por primera vez orient¨® sus seis antenas hacia la sonda estropeada.

Tras semanas de an¨¢lisis, el problema pudo trazarse hasta un chip de memoria defectuoso. Como algunos grandes dinosaurios, las sondas Voyager disponen de tres cerebros: uno para decodificar las ¨®rdenes que se le env¨ªan, otro gestionar la navegaci¨®n y orientaci¨®n de la antena y el tercero para dar formato y transmitir los datos a la Tierra. Este ¨²ltimo era el afectado por el fallo. De los tres, es el m¨¢s complejo, con un total de 69 kilobytes de memoria. No megas ni gigas. Kilobytes. Menos que un disquete de la ¨¦poca.

La soluci¨®n consist¨ªa en reposicionar algunas rutinas del programa, mediante cirug¨ªa electr¨®nica, para evitar hacer uso del chip averiado. El parche no cab¨ªa en un solo espacio de memoria libre, as¨ª que hubo que fraccionarlo en segmentos m¨¢s peque?os, distribuidos por todos los bancos de memoria, procurando, eso s¨ª, no afectar a otras funciones. Por ahora, las antenas de la red de espacio profundo ¡ªen California (EE UU), Canberra (Australia) y Robledo¡ª mantienen ocasionales contactos con las dos naves, bien para descargar informaci¨®n de sus detectores o para realizar trabajos de mantenimiento. Nadie sabe con seguridad durante cu¨¢nto tiempo m¨¢s podr¨¢n hacerlo.

El resto de instrumentos sigue funcionando y enviando informaci¨®n, salvo un sensor de plasma, averiado tiempo atr¨¢s. La nave y su gemela, la Voyager 2, est¨¢n embarcados en una misi¨®n extendida de estudio del espacio, no ya interplanetarios sino interestelar. Cada vez es m¨¢s dif¨ªcil comunicarse con ellas. Su debil¨ªsima se?al (que se debilita con el cuadrado de la distancia) est¨¢ empa?ada por el ruido de fondo que llega del espacio. Desde que fueron lanzadas, el tama?o de las antenas se han ampliado y la sensibilidad de los receptores, llevada al l¨ªmite para poder captar sus debil¨ªsimos murmullos.

Por ese motivo, por primera vez en la historia, las seis antenas de radiofrecuencia del complejo de Espacio Profundo de Madrid, de la NASA, llevaron a cabo una prueba para recibir a la vez datos de la nave espacial Voyager 1 el 20 de abril. La combinaci¨®n de la potencia de recepci¨®n de varias antenas permite recopilar se?ales muy d¨¦biles de naves espaciales lejanas: en este momento, se necesitan cinco antenas para transmitir datos cient¨ªficos y, a medida que la Voyager 1 se aleje, se necesitar¨¢n las seis antenas.

Las se?ales llegan encriptadas junto con un sistema de correcci¨®n de errores, una serie de bits adicionales que se intercalan con los datos propiamente dichos para garantizar su integridad. Pero ese bit adicional solo sirve para detectar errores; m¨¢s bits permiten, adem¨¢s, rectificarlos de forma autom¨¢tica. Al principio, las Voyager utilizaban un sistema de reparaci¨®n que exig¨ªa tantos bits adicionales como el propio dato. Eso casi equival¨ªa a transmitirlos por duplicado. Los nuevos algoritmos han reducido esa carga a solo un 20%: un bit de verificaci¨®n por cada cinco de informaci¨®n.

El problema es que a la distancia en que se encuentran, la velocidad de transmisi¨®n es muy lenta. La informaci¨®n llega a un ritmo de solo unos cientos de bits por segundo. Enviar una orden a esas naves requiere 22 horas y media y las antenas han de radiar con muchos kilovatios de potencia para asegurar que la antena del Voyager (una par¨¢bola de apenas tres metros de di¨¢metro) podr¨¢ escuchar algo.

Cuatro d¨¦cadas de viaje

Hac¨ªa m¨¢s de 40 a?os que hab¨ªa visitado su ¨²ltimo objetivo, la luna Tit¨¢n de Saturno, y desde entonces ya no hab¨ªa mucho m¨¢s que ver en el espacio. Tan solo a principios de 1990 los controladores de vuelo hab¨ªan activado su c¨¢mara para registrar una foto de familia de todos los planetas del sistema solar, vistos desde la distancia. Despu¨¦s, desconectaron el sistema de tomavistas para ahorrar energ¨ªa.

Las Voyager son las dos ¨²nicas naves que, hasta ahora, han abandonado la zona de influencia del Sol para adentrarse en un medio nunca explorado. Otras dos sondas, las Pioneer 10 y 11, se lanzaron antes, pero en una trayectoria m¨¢s lenta que permiti¨® a las Voyager adelant¨¢rseles; la New Horizons, que explor¨® Plut¨®n, tambi¨¦n est¨¢ curso de escape, pero a¨²n le falta mucho camino.

A finales de 2004, la Voyager 1 atraves¨® la onda de choque que se produce cuando el viento solar (el chorro de part¨ªculas subat¨®micas expulsadas por el Sol) topa con el interestelar. No es una frontera clara, pero s¨ª un l¨ªmite que los instrumentos de a bordo detectaron con facilidad. La Voyager 2 lo hizo en 2007.

Ocho a?os m¨¢s tarde, el magnet¨®metro del Voyager 1 detect¨® que el campo magn¨¦tico gal¨¢ctico empezaba a prevalecer sobre el del Sol. Escapaba as¨ª de la ¡°burbuja¡± de nuestra estrella para adentrarse definitivamente en el espacio interestelar. Todav¨ªa va muy r¨¢pido: a unos 550 millones de kil¨®metros por a?o, o sea, casi cuatro veces la distancia de la Tierra al Sol.

En su momento, Tit¨¢n era un objetivo de primer orden, as¨ª que la trayectoria de la Voyager 1 se ajust¨® para que lo sobrevolase a poca distancia. Esto hac¨ªa imposible dirigirlo luego hacia planetas m¨¢s alejados y sali¨® despedido en la misma direcci¨®n que se mueve el Sol con respecto a las estrellas cercanas.

En cambio, la Voyager 2 (a una distancia de casi 19 horas a la velocidad de la luz) no se vio sujeto a ese compromiso y tras J¨²piter y Saturno pudo dirigirse hacia Urano y Neptuno. Todas las fotograf¨ªas pr¨®ximas que tenemos de esos planetas y su familia de sat¨¦lites fueron obtenidas por esa ¨²nica sonda. Ahora, su trayectoria se dirige m¨¢s o menos en direcci¨®n opuesta a su compa?era, hundi¨¦ndose en el hemisferio sur, de forma que solo las antenas situadas en Australia pueden seguirla. La Voyager 1 (a 22 horas y media a la velocidad de la luz) es visible desde todas las estaciones.

Los ordenadores de las sondas se dise?aron en una ¨¦poca en que no exist¨ªan los microprocesadores como los conocemos hoy. La documentaci¨®n e instrucciones de programaci¨®n de entonces no est¨¢n digitalizadas. Son gruesos manuales o simples hojas de datos almacenados durante cuarenta y tantos a?os en alg¨²n archivo del JPL. El tiempo los ha hecho amarillear, pero lo peor es que quienes los redactaron ¡ªy entend¨ªan¡ª se han jubilado o han desaparecido. Muy pocos t¨¦cnicos de hoy est¨¢n familiarizados con aquellas t¨¦cnicas de programaci¨®n. Antiguo c¨®digo m¨¢quina o, en el mejor de los casos, ensamblador. Nada de lenguajes de alto nivel como Python o Java. Tan solo unos y ceros.

En su momento de m¨¢xima actividad, a finales de los a?os 80, el equipo encargado de cuidar de las naves lleg¨® a 300 personas; hoy solo queda un ret¨¦n de apenas una docena, que son quienes han conseguido el milagro de restablecer el contacto con el venerable artilugio. Los mismos que salvaron tambi¨¦n a la Voyager 2 cuando perdi¨® durante semanas el enlace con la Tierra en 2023.

Los reactores nucleares que alimentan ambas sondas tienen combustible para quiz¨¢s un par de a?os m¨¢s. Sus reservas de hidracina ¡ªque permiten orientar su antena hacia la Tierra¡ª probablemente durar¨¢n m¨¢s, puesto que solo se consumen en breves disparos ocasionales de pocos milisegundos. ?Y luego? Solo se abre ante ellos el inmenso vac¨ªo del espacio. Dentro de 40.000 a?os, la Voyager 1 pasar¨¢ a menos de 2 a?os luz de la an¨®nima estrella AC+79 3888, en la constelaci¨®n de Camelopardalis; en unos 3.000 siglos m¨¢s, la Voyager 2 lo har¨¢ por las cercan¨ªas de Sirio, la m¨¢s brillante de nuestro firmamento.

Despu¨¦s, su rumbo ya es impredecible. Es posible que queden atrapados en una ¨®rbita dentro de la propia V¨ªa L¨¢ctea, llevando con ellos aquellos dos discos dorados que dise?ara Carl Sagan con fotos y sonidos de la Tierra y la remota esperanza de que alguien pueda recogerlos e interpretarlos en el futuro, cuando nuestra civilizaci¨®n ya no exista.

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