Voyager 1: Bir ışık günü uzaktaki bilgisayara yama yüklemek

Bir ışık günü

Voyager 1, 5 Eylül 1977’de fırlatıldı. NASA’nın hesabına göre 18 Kasım 2026’da Türkiye saatiyle 13.16’da Dünya’dan 25,9 milyar kilometre uzakta olacak. Bu, ışığın 24 saatte aldığı yol. Bir ışık günü uzaklığa ulaşan ilk insan yapımı nesne olacak.

Bu mesafenin yazılımcı için anlamı şu: Gönderdiğin bir komut yaklaşık bir günde ulaşıyor, cevabı da bir günde geri geliyor. Yani her denemenin geri bildirimi iki gün sürüyor. “Bir deneyelim, olmazsa geri alırız” diye bir şey yok.

1970’lerden kalma üç bilgisayar

Araçta birbirine bağlı üç bilgisayar var. CCS Dünya’dan gelen komutları alıyor ve diğerlerini yönetiyor. FDS (Flight Data Subsystem) bilimsel ve teknik verileri toplayıp Dünya’ya gönderilecek paketlere dönüştürüyor. AACS ise aracın yönünü ve antenin Dünya’ya dönük kalmasını sağlıyor. IEEE Spectrum’a göre bu bilgisayarların her biri yaklaşık 69,63 KB bellekle çalışıyor. Bir web sayfasındaki tek bir ikon bundan büyük olabilir.

Anlamsız veriden bellek dökümüne

14 Kasım 2023’te Voyager 1 okunabilir veri göndermeyi bıraktı. Komutları alıyordu, sinyal geliyordu, ama içinde anlamlı bir şey yoktu. Ekip, Mart 2024’te sorunun FDS’de olduğunu buldu.

Teşhis için 1 Mart’ta FDS’ye bir “dürtme” (poke) komutu gönderdiler. Amaç, bilgisayarın farklı yazılım adımlarını denemesi ve bozuk bölümün etrafından dolaşmasıydı. Gelen cevap normal biçimde değildi. Ama NASA’nın Deep Space Network ekibinden bir mühendis, içinde FDS belleğinin tamamının dökümü olduğunu fark etti. Ekip bu dökümü, sorundan önceki bir dökümle karşılaştırdı. Belleğin yaklaşık yüzde 3’ü bozulmuştu. Sebep, büyük ihtimalle tek bir bellek çipiydi. Çipi neyin bozduğu belli değil: Yıpranma da olabilir, uzaydan gelen enerjili bir parçacık da.

Yama: Kodu parçalara bölüp taşımak

Çipi tamir etmek imkânsızdı. Ekip, o çipteki kodu belleğin başka bir yerine taşımaya karar verdi. Sorun şu ki kodun tamamını alacak kadar büyük boş bir alan yoktu. IEEE Spectrum’a göre ekip önce yer açtı. Örneğin Jüpiter yıllarından kalan, artık kullanılmayan yüksek hızlı veri modlarının kodunu sildiler. Ama birden fazla modun paylaştığı kodu silmemeye dikkat ettiler.

Sonra kodu bölümlere ayırıp farklı adreslere yerleştirdiler. Bölümlerin birlikte çalışmasını sağladılar ve bellekte eski adrese işaret eden her referansı güncellediler. Videoya göre bunu yaparken üzerinde deneyebilecekleri ikinci bir Voyager da yoktu. Ellerinde eski belgeler ve hesap vardı.

İlk adım küçüktü: Sadece teknik verileri paketleyen kod taşındı. Yama 18 Nisan 2024’te gönderildi, 20 Nisan’da beş ay sonra ilk kez aracın sağlık durumu okunabildi. Bilim verisi için gereken kod sonraki haftalarda taşındı. Haziran 2024’te dört bilim aletinin hepsi yeniden veri gönderiyordu.

Burada her ekip için bir ders var: Geri dönüşü zor bir değişikliği tek seferde değil, en küçük ve en kolay doğrulanabilir parçadan başlayarak yayına almak.

2004’ten beri ölü iticiler

Bir başka sorun yön kontrolüydü. Ana dönüş (roll) iticileri, 2004’te iki küçük ısıtıcı elektriksiz kalınca çalışmaz olmuştu. O günden beri yedek iticiler kullanılıyordu. Ama yedeklerin yakıt borularında yakıt kalıntısı birikiyordu ve 2025 sonbaharında tıkanabilirlerdi.

Mühendisler 2004’teki arızayı yeniden incelediler. Isıtıcıların güç devresindeki bir anahtarın bir aksaklıkla yanlış konuma geçmiş olabileceğini düşündüler. Risk büyüktü. Isıtıcılar kapalıyken iticiler ateşlenirse küçük bir patlama olabilirdi. 20 Mart 2025’te anahtarı geri çevirdiler ve ısıtıcıların sıcaklığı 20 dakika içinde yükseldi. Sinyal 23 saatten uzun sürdüğü için sevinci bir gün sonra yaşadılar. Zamanlama da önemliydi: Voyager’lara komut gönderebilen tek anten olan Avustralya’daki DSS-43, Mayıs 2025’ten Şubat 2026’ya kadar bakımdaydı.

Azalan enerji

Voyager’lar enerjisini, bozunan plütonyumdan elektrik üreten jeneratörlerden alıyor. JPL’e göre her yıl yaklaşık 4 watt kayboluyor. Ekip bu yüzden aletleri önceden kararlaştırılmış bir sırayla kapatıyor. Voyager 1’de kozmik ışın aleti Şubat 2025’te, düşük enerjili yüklü parçacık aleti (LECP) Nisan 2026’da kapatıldı. Bellekte her baytın hesabını yapmak gibi, burada da her watt’ın hesabı yapılıyor. Bu hesap bugün de işe yarıyor: Cloudflare’in 100 TB belleği kurtardığı yazıda aynı titizliği veri merkezinde gördük.

Düşün

• Sisteminden bir yanıt almak iki gün sürseydi, hata ayıklama alışkanlıklarından hangisi işe yaramazdı?
• Kodunda hiç kullanılmayan ama kimsenin silmeye cesaret edemediği bölümler var mı? Hangisinin gerçekten öldüğünü nasıl anlardın?

Kendi cümlelerimizle yazılmış bir özettir, çeviri değildir. Tüm kaynaklar yukarıda.