Zwischen Assembler und Altpapier: Warum nicht die Sprache das Problem der Voyager-Sonden ist
Die US-Raumfahrtbehörde Nasa steuert die Voyager-Sonden nach wie vor mit Software, die in einer Programmiersprache geschrieben ist, die heute nur wenige beherrschen. Jedoch liegt die Herausforderung beim Betrieb der Raumsonden nicht ausschließlich in den verwendeten Programmiersprachen(öffnet im neuen Fenster).
Eine weitere Herausforderung ist, qualifiziertes Personal für eine endliche Mission zu finden. Auch wenn im September 2027 das 50. Startjubiläum der Voyager-Missionen gefeiert wird, können die Sonden je nach verfügbarer Sendeleistung vermutlich noch bis etwa 2036 im Empfangsbereich des Deep Space Network bleiben. Eines der größten Probleme ist jedoch die lückenhafte Dokumentation der ursprünglichen Daten und nicht die Programmiersprache.
Voyager: Assembler und Fortran als Kommunikationssprache
Zunächst einmal befinden sich auf jeder der beiden Raumsonden drei Computersysteme: das Computerbefehlssubsystem, das Subsystem zur Lage- und Bewegungssteuerung und das Flugdatensubsystem. Letzteres war für den fünfmonatigen Kommunikationsausfall von Voyager 1 Ende 2023 und Anfang 2024 verantwortlich.
Die Bordcomputer laufen mit Assemblersprache, die für speziell entwickelte, interruptgesteuerte Prozessoren von General Electric in den frühen 1970er Jahren entworfen und hergestellt wurde. Die Bodensysteme und älteren Missionswerkzeuge wiederum nutzen Fortran, eine in den 1950er Jahren entwickelte Programmiersprache.
Im Alltag von Softwareentwicklern haben diese Programmiersprachen eine eher geringe Bedeutung. Fließende Kenntnisse in Assembler sind kein Standardbestandteil der Ausbildung mehr. Während Fortran laut dem Tiobe-Index(öffnet im neuen Fenster) zu den weltweit meistgenutzten oder gesuchten Programmiersprachen gehört, ist Assembler in einer Nische zu finden.
Nach der Annäherung von Voyager 2 an Neptun im August 1989 wurde die Flugsoftware aktualisiert, damit jedes Raumschiff autonomer und besser für den Langzeitbetrieb geeignet ist. Dadurch nahm die manuelle Betreuung von der Erde aus ab. Diese Version, ergänzt durch Befehlssequenzen, die das Team alle paar Monate hochlädt, bildet die Grundlage für den aktuellen Betrieb.
Nicht die Sprache ist das Problem, sondern die fehlerhafte Dokumentation
Jedoch hinterlassen 49 Jahre Betriebszeit Spuren. Larry Zottarelli war der letzte der ursprünglichen Voyager-Ingenieure, der noch an dem Projekt arbeitete, als er im Jahr 2016 im Alter von 80 Jahren in den Ruhestand ging. In den vergangenen Jahrzehnten wurde die flugtechnische Arbeit mehr als einmal an Personen übergeben, die nicht zum ursprünglichen Team gehörten. Das heutige Missionsteam ist zwar geschrumpft, besteht aber nicht ausschließlich aus Personen, die bald in Pension gehen werden.
Unabhängig von den schrumpfenden Energieressourcen liegt das Problem beim Betrieb der Voyager-Raumsonden jedoch nicht bei der Unlesbarkeit des Programmiercodes: Ein Großteil der ursprünglichen Dokumentation ging verloren(öffnet im neuen Fenster) oder ist nur noch fragmentiert vorhanden.
Die Voyager-Unterlagen aus den 1970er und 1980er Jahren lagen größtenteils in Papierform vor, und bei jedem Umzug in ein neues Büro ging ein Teil der Unterlagen verloren. Das vergangene halbe Jahrhundert hat die Wissenslücken vergrößert. Das wird auch in Zukunft eine Herausforderung für die Sicherstellung des Betriebs des Voyager-Programms darstellen.
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