Я был удивлен, прочитав комментарии к посту о Вояджере. Как мир так сильно изменился всего за 40 лет? Это ответило сразу всем комментаторам.. хм.
1. Железы функционируют много лет, имеют очень сложную структуру и присутствуют в большом количестве. В мире одноразовых устройств мы привыкли к тому, что наши устройства не служат долго. Для этого есть много причин: от запланированного устаревания до маркетинга и реального технологического прогресса. Но в реальной жизни редко встретишь что-то, что действительно работает в течение длительного периода времени. И оно существует. Срок службы той же турбины ТЭС — 40 лет (со многими оговорками, но условия эксплуатации все те же).
Я сам прикоснулся к этому комплексу своими руками, и где-то в середине 60-х годов он сработал. А в конце 2010-х он еще был жив и работал. Это очень интересный дизайн. Мастерская оператора выглядит как диспетчерская космического корабля 60-х годов. Это что-то настоящее - пульт в форме подковы, все круглое, баннер светится. Тоже из космической отрасли.
И таких вещей много. Мы не думаем о них и не видим их. Потому что когда происходит что-то подобное, реакция такая: «Ух ты, эта железяка работает в космосе уже 40 лет!".
Кстати, города — это как «машины для жизни». Главный подземный трубопровод в моем районе не менялся за 20 лет с тех пор, как я сюда переехал. Ремонт территории вокруг дома, в котором я вырос - примерно 1986 год. :)
2. Мне нравится возможность обмена "прошивками" на расстоянии. И повод для радости здесь – окружающие нас технологии. Все привыкли пользоваться быстрыми компьютерами, удобными редакторами и отладчиками. Вы можете написать код, быстро собрать и запустить его, посмотреть, как он работает, и исправить ошибки. Очевидно нет?
А что поделать иначе - даже я уловил острие. У меня большая машина. Затем вам предоставят терминал и, скажем, два часа компьютерного времени. Таких терминалов несколько, и машина обслуживает их по очереди. Это означает, что не все будет работать из коробки, и полезная среда интеграции будет хуже. Работая с современными стилями, вы потратите много времени на борьбу с синтаксическими ошибками.
Поэтому внимательно изучаем список программ и исправляем ошибки. Сначала мы тщательно изучаем наши алгоритмы на бумаге. И используйте эти 2 часа с пользой. Если так, то это хорошо. Еще до этого я отправил код на аппарат и получил распечатку через день в отведенное время. И представьте, как было бы обидно получить ответ "Синтаксическая ошибка в строке 173" :)
Так что это не чудо, это просто другой подход к программированию и отладке.
3. Как такое могло случиться? :) Думаю, «у нас» и «у них» — это примерно одно и то же. Предположим, что какое-то оборудование где-то в небе выходит из строя. После пугающего административного шага команда людей, создавших это оборудование, собирается вместе и начинает искать причину сбоя и способы ее устранения. Сначала анализируется телеметрия и на основе результатов выдвигаются различные гипотезы. Тестовое оборудование вынимается из шкафа и пытается воспроизвести неисправность, чтобы получить те же телеметрические данные. Затем они.. гм.. формулируют программу исследований. На оборудование отправляется команда для включения сервисного, аварийного или редкого режима в зависимости от ситуации. Это непростая задача, требующая участия десятков людей и организаций и требующая оформления большого количества документов. Центр управления должен отдавать команды, а кто-то другой должен работать, скажем, на четверти стандартной мощности передачи. При этом анализируется телеметрия с оборудования и его реакции. И в конечном итоге можно найти причину проблемы и каким-то образом решить ее, возможно, переписав часть управляющей программы. Затем все отлаживается на планете, на рабочей копии оборудования, и загружается на плату. Это долгая работа.
Обратите внимание: Тест на кругозор №3. Сможете ли вы ответить на вопросы из разных областей знаний?.
Но чудес не бывает.То же самое касается и «Вояджера». Чтобы успешно исправить программу и выявить неисправный модуль памяти, потребовалось немало труда. «Оттуда» они получили дамп памяти, проанализировали его и воссоздали ситуацию на Земле. Затем они скорректировали программу, запустили ее на симуляторе бортового компьютера и отправили настроенное программное обеспечение на автомобиль.
4. Источник питания "Вояджера". Это РТГ. Очень просто, это баллон с плутонием и преобразователем тепла. Плутоний распадается и выделяет тепло, которое преобразуется в электричество. Он будет работать десятилетиями (он для этого и нужен), но производительность снизится. «Пространство служения людям» — аналогичные (не совсем такие же!) автоматические маяки «на батарейках» на Северном морском пути. Немного почитать можно: https://knife.media/riteg/
5. Радиация. Излучение бывает разное и с полупроводниковой электроникой не очень работает :) С флэш-памятью вообще плохо. Хуже всего — тяжелые заряженные частицы, ТЗЧ. Образует проводящий канал внутри полупроводника, вызывая короткое замыкание. Чтобы предотвратить перегорание чипа, необходимо контролировать ток потребления и отключать питание при перескакивании чипа. Скучно и подробнее здесь: https://habr.com/ru/articles/189066/
Для борьбы со всем этим используются различные решения. От дополнительных битов в памяти (например, код Хэмминга — вы можете исправить один поврежденный бит, и это очень легко реализовать) до утроения количества узлов и устройств. Другими словами, один узел «размножает» три копии, используя одни и те же входные данные, и работает одновременно. После этого результат должен быть таким же. Три значения на выходах трех узлов образуют один выход по принципу «два из трех одинаковы".
Память. Мы привыкли к флешкам и гигабайтам. Но 50 лет назад это было не так. До появления полупроводниковой памяти это вообще было головной болью для разработчиков компьютеров. Возможно, вершиной предполупроводниковой технологии была память Twister. Это.. эм.. давайте вставим магнитное кольцо и проволоку. Верх – потому что они могли бы сделать это очень легко. Но затем появилась полупроводниковая память с большой емкостью, низким энергопотреблением и высокой скоростью. Поэтому аналогия с Flash здесь некорректна.
6. Беспроводная связь. «Это ложь. В лесу невозможно поймать сотовый телефон, но прошивка передается за миллионы миль». Это советский проект «ВеГа». Зонды-воздушные шары в атмосфере Венеры передали информацию прямо на Землю. Выходная мощность зондового передатчика составляет 4,5 Вт. Для приема такого сигнала на Земле необходима большая антенна. И скорее всего малошумящий усилитель этой антенны охлаждается жидким азотом. Но это всего лишь воспоминание, поэтому я не буду его проверять. Цитата из Википедии:
-----
В режиме телеметрии РСДБ-антенна космического корабля передала 30-секундную чистую несущую для доплеровских измерений, за которой следовала 270-секундная передача 48-битного тактового слова и 852 бита данных, собранных за предыдущие 30 минут (всего 900 бит за каждый канал) пакетный сигнал, первые 840 бит со скоростью 4 бита в день, последние 60 бит со скоростью 1 бит/с), за которыми следуют еще 30 секунд передачи несущей. В режиме координатного излучения для отслеживания положения и скорости зонда с помощью РСДБ-антенны в боковых полосах в течение 330 секунд передавались два тона с частотой ±3,25 МГц и подавлением несущей 20 дБ. На Земле для РСДБ-слежения использовалось 20 антенн. Шесть из них координируются Институтом космических исследований АН СССР и расположены на советской территории, а 14 по всему миру (в том числе 11 астрономических радиотелескопов и три антенны Сети дальней космической связи НАСА) расположены во Франции был откалиброван Национальным центром космических исследований, и, по сути, все крупнейшие радиотелескопы в мире, существовавшие в то время.
-----
Другими словами, цена, которую вы платите за связь на сверхдальних расстояниях, — это размер антенны и скорость передачи канала «там». Наличие канала «там» добавляет к этому значительную излучаемую мощность. В конце концов, «там» не существует больших антенн. На эту тему также есть пост в Пикабе. «Как НАСА связывается с космическими кораблями, находящимися в миллиардах километров от нас?
Урок прост – чудес не бывает. Как поётся в старой песне:
Ты сам прекрасно знаешь -
Мир полон чудес!
Только это чудо
Люди могут сделать это сами!
Это просто структура, в которую вложены деньги и которая продолжает работать. А вы бы не удивились, если бы кран начал работать и включился свет?
«Вояджер-1» Космическая наука Космический зонд НАСА Ответ на сообщение Длинный текст сообщения 69Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Ответ на пост «Вояджер воскрес».