史上最遙遠的遠端修電腦，遠在太陽系外的航海家一號被 NASA 工程師修好惹

史上最遙遠(沒有之一)的遠端偵錯 (Remote Debugging)，從 240 億公里之外射茶包!

昨天 Fortran 風雲再起？ 的留言有朋友提到：在太空流浪 46 年，已飛出太陽系的「航海家一號內部運作是用 Fortran」。考證了一下，更完整說法是：

• 探測器上共有三個系統：AACS、FDS 是用組合語言，CCS 則是用專屬虛擬程式碼靠直譯器執行。Both the AACS and FDS use assembly language. The CCS uses assembly language and Voyager-unique pseudo code (interpreter) (來源論文：Voyager Interstellar Mission: Challenges of Flying a Very Old Spacecraft on a Very Long Mission)
• 地面控制及分析軟體有使用 Fortran 沒錯參考來源，而 2015 年時 NASA 曾因此急徵熟悉組合語言跟 FORTRAN 的開發人員接替即將退休的工程師。(參考：NASA Needs a Programmer Fluent In 60-Year-Old Languages)。

談到航海家一號，讓我想起上個月有一則神奇的程式開發相關新聞。

照片與新聞來源：NASA’s Voyager 1 Resumes Sending Engineering Updates to Earth

航海家一號是 NASA 研製的外太陽系太空探測器，於 1977 年 9 月 5 日發射。它是有史以來距離地球最遠的人造飛行器，2012 年還達成飛離太陽系的創舉。

在連續工作 46 年後出現職業倦怠也是難免的，2023/11/14 起航海家一號送回的資料開始變成一堆亂碼。

NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory 噴射推進實驗室) 工程師花了幾個月時間調查，研判是探測器的 FDS (飛行資料子系統)有某個記憶體晶片壞了，但總不能派人帶晶片去現場更換吧？(除非有曲速引擎) 幸運的是，航海家一號的其他系統還能接受指令及運作，理論上將受損記憶體的程式碼搬到其他地方就行了。但問題來了，剩下的可用記憶體找不到夠大的區塊可以放下整段程式碼。

因此，他們決定將程式碼拆成多段分別存到不同的記憶體區塊，當然，程式必須配合改寫，將函式指標指向新地址確保程式邏輯能照常運作，而其他有用到這些程式片段的程式碼也必須一起調整。(註：所幸這類調整應該可在地球上模擬及測試驗證，不需要賭一把)

JPL 在 4/18 對航海家一號派送了程式更新，歷經 22.5 小時才傳到，45 小時後 (4/20) 地面收到可解讀的狀態回報，證實程式修改成功了。歷經五個月，航海家一號恢復回報健康狀況。後續幾週，工程團隊會持續調整修改 FDS 其他部分，使其能正確回傳科學觀測資料。

好奇航海家一號上的 FDS 電腦長什麼樣子？每個子系統兩個處理器，共享 70KB CMOS RAM，數據資料存在 1/2" 8 軌磁帶，容量 67MB。(原本有台備用 FDS，但 1981 年壞掉了)

來源

• 題外話一：JPL 工程團隊看起來好資深哦，希望我也可以寫程式寫到這麼老。
• 題外話二：太空計劃用的軟體大概是世界上最不容出錯的程式碼吧! 任何一個 Bug 或一次當機，損失可能高達幾百億美金，甚至白白浪費幾千人幾十年的努力，這種程式若給我寫，我的手應該會抖。XD (最接近的案例應該是「因為防呆公制英制單位沒寫好，NASA 在 1998 年因 Key 錯數字燒掉一枚三億美元的探測器」吧？)