Stavo leggendo della sonda stereo in avvicinamento alla terra e mi sono venute alcune domande tra hardware e software sulla ricezione dei dati. A memoria so che ci sono sonde con anni o decenni di missione sulle spalle. Magari quando sono partite avevano caricato un hardware vecchio del tempo di sviluppo. Sulla terra dopo un certo tempo ci sarà un’ evoluzione tecnologica di software e hardware mentre la sonda potrà avere forse un aggiornamento software. In pratica siamo in un paradosso dei gemelli invertito
Le mie domande sono quindi:
il software incaricato della trasmissione dei dati usa un formato che possa essere ricevuto e decodificato anche dopo anni?
i computer sulla terra sono in grado di leggere qualunque tipo di pacchetto dati oppure è necessario usare delle virtual machine per ogni sonda? (uso il termine virtual machine perchè è il nome di un sotware che fa questo lavoro)
le antenne sulla terra ricevono tutti i pacchetti dati oppure sono specializzate per questa o quella missione?
Beh se per questo Voyager trasmette da più di 40 anni. Comunque non capisco bene le tue domande:
Sì che può essere ricevuto e codificato, perché il software dopo anni dovrebbe non essere in grado di decodificare?
Il programma scritto per ogni missione, decodificati i dati di quella missione.
Ogni antenna può ricevere dati dalla sonda che punta come posizione e come frequenza.
Giusto per darti qualche altro input, dai un’occhiata al sito del Deep Space Network, è in tempo reale:
L’antenna che punta in direzione Marte riceve dati contemporaneamente da molte delle sonde presenti su quel pianeta.
Voyager 2 può comunicare solo con le antenne posizionate in Australia, a causa della sua posizione nel sistema solare. Non tutte le antenne riescono a comunicare bidirezionalmente con le sonde. Ad esempio, quando l’antenna australiana da 70 metri andò in manutenzione, quelle da 35 riuscirono a ricevere il segnale da Voyager 2 ma non riuscivano a trasmetterlo, la situazione è durata un anno circa.
Alcune sonde future useranno la comunicazione laser al posto di quella radio per comunicare con la Terra.
Alcune sonde NASA possono comunicare con ESTRACK, il sistema di antenne europeo, e alcune sonde ESA possono comunicare con il DSN.
Ci sono molti utenti amatoriali che con le loro antenne puntano il segnale radio inviato dalle sonde, anche se non riescono a decodificarlo.
Anni fa avevo letto di problemi per riuscire a ricevere o decodificare proprio i dati della voyager. Riguardo alle altre sonde mi chiedevo in che modo i computer della nasa aggiornati nel tempo potessero decodificare dati inviati con un software vecchio di anni o di decenni. Nell’ informatica casalinga (l’ unica che conosco) la retrocompatibilità hardware e software non è così scontata… Se mi dici che le sonde spaziali possono inviare dati utilizzabili sempre e comunque a distanza non posso che esserne felice e stupito.
In genere chi riceve il segnale si attrezza in maniera tale da poter ricevere e decodificare il segnale in arrivo.
La seconda che hai detto.
In teoria le antenne ricevono i segnali radio su determinate frequenze, il cosa trasportino questi segnali e con quali codifiche non è (in genere) affare delle antenne.
Naturalmente alla base di ogni antenna c’è un sistema transceiver-decoder-router che prende i segnali, li spacchetta, li analizza e li indirizza a chi di dovere.
Avendo lavorato per anni alle operazioni con la ISS, posso dirti che i payload ESA utilizzano la codifica CCSDS per i pacchetti dati:
I formati di modulazione dei segnali sono tutti piuttosto simili, e fanno parte di una rosa ristretta. Quindi ricevere il segnale, demodularlo e trasformarlo in una sequenza di bit è abbastanza scontato; i formati di modulazione non sono cambiati poi tanto negli anni.
La decodifica dallo stream di bit a qualcosa di usato è solo software, e qui ti hanno ben risposto. Conoscendo il formato di trasmissione, la codifica, ecc ecc, scrivere un programma di decodifica (e/o codifica in trasmissione) non è nulla di estremamente complesso. Ad esempio, Mike DK3WN (e amici) ha scritto decine e decine di programmi di decodifica per satelliti amatoriali e universitari, https://www.satblog.info/software/
Per cui magari si usa una virtual machine per comodità, ma il sistema operativo non è un fattore bloccante.
Nel passato le missioni avevano più o meno un uso dei pacchetti ad hoc. Principalmente dipendevano dal background aziendale. In principio per decodificare ogni pacchetto serviva un user manual anche per decifrare cose più semplici come il time stamp.
Grazie agli standard CCSDS e ECSS adesso le cose sono abbastanza standardizzate ed adattare i software alla.missione è molto più facile.
Per le missioni ESA lo standard PUS ha facilitato molto anche nella gestione e definizione delle funzionalità a bordo.
