A Voyager 1 é controlada por computadores cujo desempenho pertence a outra era tecnológica. Uma comparação frequente coloca a sua velocidade em cerca de 8.000 instruções por segundo, mais de 14 mil milhões para um smartphone.
O contraste é direcionalmente correto, mas tecnicamente desordenado. A Voyager não possui um processador de uso geral e seus três sistemas de computador especializados não funcionam na mesma velocidade. O número de 14 bilhões também vem de uma comparação publicada em 2013, quando os telefones eram muito mais lentos do que os modelos principais atuais.
Verdades mais notáveis não precisam de exagero. O hardware projetado no início da década de 1970 ainda recebe comandos, mantém uma espaçonave e retorna medições do espaço interestelar quase 49 anos após o lançamento.
A Voyager carrega três tipos de computadores
Cada espaçonave Voyager foi construída com três subsistemas de computador, cada um duplicado para redundância. O sistema de comando do computador, ou CCS, interpreta instruções da Terra, executa sequências armazenadas e responde a erros. O sistema de controle de atitude e guinada direciona a antena de alto ganho em direção à Terra e controla a orientação da espaçonave. Os sistemas de dados de voo coletam, formatam e codificam telemetria científica e de engenharia.
da NASA Perguntas frequentes técnicas da Voyager Lista duas unidades de cada tipo. Os computadores CCS e de atitude usam palavras de 18 bits e memória de 4.096 palavras, enquanto os computadores de dados de voo usam palavras de 16 bits e memória de 8.198 palavras. Em todas as seis unidades, o total é de cerca de 68 kilobytes quando expresso nos familiares bytes de oito bits.
Esse sistema é melhor compreendido como um grupo de controladores específicos do que como uma versão em miniatura de um laptop. Cada sistema tem uma tarefa restrita, acesso direto ao hardware que o opera e software escrito em linguagem assembly para aquela arquitetura exata.
O número de 8.000 é uma visão geral, não a espaçonave inteira
Uma taxa amplamente citada de cerca de 8.000 instruções por segundo descreve a escala do lento processador de comando e controle da Voyager. Não deve ser apresentado como um critério único para cada computador do probe.
O sistema de dados de voo era rápido porque precisava processar a saída dos instrumentos em tempo real. Pesquisa histórica da NASA Computadores em voos espaciais Ele tem uma taxa de execução de cerca de 80.000 instruções por segundo até o lançamento, enquanto gerencia uma taxa de dados científicos de 115.000 bits por segundo durante encontros planetários.
O número também não é grande para os padrões modernos. A distinção é importante porque revela uma divisão criteriosa do trabalho, em vez de uma única máquina fraca que, de alguma forma, faz tudo.
As comparações de smartphones exigem um carimbo de data
O número conhecido de 14 bilhões vem de uma comparação publicada em 2013, quando os telefones eram muito mais lentos do que são agora. Mais tarde um Espaço América Revisão do processador espacial resiliente Da mesma forma, coloque os computadores da Voyager em cerca de 8.000 instruções por segundo. Chamar 14 bilhões de medida fixa de um smartphone moderno subestima o desempenho atual.
Instruções por segundo também não é uma unidade clara de plataforma cruzada. O processador da Voyager, o processador central de um telefone e seus gráficos ou acelerador neural usam diferentes conjuntos de instruções, tamanhos de palavras e níveis de paralelismo. Uma instrução telefônica complexa pode funcionar, exigindo várias operações em uma máquina mais antiga. A velocidade do clock por si só não resolve a diferença.
Mesmo com essas ressalvas, o contraste de ordem de grandeza é enorme. Um telefone tem muita memória e poder computacional. Isso não o torna mais adequado para uma missão fora de serviço de 50 anos devido à radiação, vácuo e mudanças extremas de temperatura.
Voyager tem sucesso com uma pequena lista de tarefas
A Voyager não renderiza vídeo, não executa aplicativos nem responde a usuários humanos inesperados. Seus computadores de bordo executam sequências armazenadas, visualizam sensores, tratam de erros, direcionam antenas e empacotam dados. A análise de navegação e o planejamento de missão são realizados por muitos sistemas grandes na Terra.
O software de voo é compacto porque as necessidades da missão são compactas. A operação orientada por interrupção permite que um processador espere até que um evento, comando ou erro específico exija atenção. Unidades redundantes e rotinas de segurança autônomas permitem que a sonda se coloque em um estado seguro, permanecendo aproximadamente um dia longe do contato com a Terra.
A reprogramação é igualmente importante. Os engenheiros mudaram a sequência, retiraram a obsoleta rotina de sobrevôo planetário e trabalharam em torno de memórias danificadas a bilhões de quilômetros de distância. Low speed did not prevent adaptation because the architecture was designed to accept new instructions throughout the mission.
A longevidade, e não a velocidade, é o parâmetro de referência que define a Voyager
A Voyager 1 foi lançada em 5 de setembro de 1977, passou por Júpiter e Saturno e passou pela heliopausa em agosto de 2012. A NASA a descreve como: O objeto feito pelo homem mais distante. Foi a primeira nave espacial a entrar no espaço interestelar e está agora a mais de 25 mil milhões de quilómetros da Terra.
O recurso limitante é a energia elétrica, não o rendimento do processador. Os seus geradores de radioisótopos perdem produção todos os anos à medida que o seu combustível de plutónio se esgota. Em abril de 2026, os engenheiros desligaram outra máquina científica para economizar energia. da NASA Atualizações da missão dizem que dois instrumentos científicos permanecem ativosMedição de ondas de plasma e campos magnéticos onde nenhuma outra nave espacial em operação viajou.
Um smartphone superaria a Voyager em um benchmark e falharia em quase todos os requisitos que mantinham a sonda viva. Os computadores da Voyager não foram construídos para serem rápidos para os padrões de 2026. Eles foram projetados para serem adequados, redundantes, reparáveis via software e extremamente confiáveis. Quase meio século depois, essa escolha de engenharia ainda está em vigor.
