欧州宇宙機関（ESA）は、木星氷衛星探査機「ジュース」との通信が回復したことで一安心している。同探査機は現在、8月31日の重力アシストフライバイに向けて金星に向かっている。
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2023年4月に打ち上げられたこの探査機は、7月16日午前4時50分（中央ヨーロッパ夏時間）の予定時刻に、スペインのセブレロスにあるESAの深宇宙アンテナが探査機との交信に失敗したことを受けて、管制官に沈黙を強いるようになった。地上局は正常に機能しているように見え、ESAのニューノルシア局も交信に失敗したため、管制官は問題はジュース号自体にあると認識した。
一体何が起こったのだろうか？もし重大な故障が起きていたら、ジュース号はサバイバルモードに入り、ゆっくりと回転し、1時間に1回地球の周りをアンテナで掃引していたかもしれない。しかし、宇宙船からは何も聞こえなかった。
「宇宙船との通信が途絶えることは、私たちが直面する最も深刻なシナリオの一つです」と、ジュース宇宙船運用マネージャーのアンジェラ・ディーツ氏は述べた。「テレメトリーがなければ、問題の根本原因を診断し解決することははるかに困難になります。」
アンテナの調整が何らかの理由でずれていたか、信号送信機か増幅器に故障があったのかもしれません。チームは解決策を急いで模索しました。金星フライバイが迫る中、次の宇宙船の自動リセットを14日間待つという選択肢はありませんでした。代わりに、チームはジュースがいると予想される宇宙空間に、バックアップアンテナが受信してくれることを期待して、盲目的にコマンドを送信しようと試みました。
20時間以上を要しました。各コマンドが宇宙船に到達するまでに11分、応答が届くまでにさらに11分かかりました。中利得アンテナを地球に向け直す試みは6回行われましたが、いずれも失敗しました。しかし、ジュースが地球に向けて送信する信号の強度を増幅する信号増幅器を起動するコマンドは成功し、通信は再開されました。
宇宙船は健全だったが、何が起こったのかという疑問は残った。結局のところ、それはソフトウェアエンジニアにとって馴染み深い出来事の一つだった。まさに最悪のタイミングで複数の出来事が重なったのだ。
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問題は、宇宙船搭載のソフトウェアが信号増幅器のオン/オフを切り替えるために使用するタイマーにありました。タイマーは常にカウントアップし、16ヶ月ごとにゼロから再起動します。
ソフトウェア エンジニアはこれがどこへ向かうのか理解するでしょう。
タイマーが再起動する瞬間に、アンプをオンにする機能がたまたまタイマーを使用している場合、アンプはオフのままになり、ジュースの信号は地球から検出するには弱すぎます。
ディーツ氏はThe Register紙に次のように語った。「ダウンリンクアンプは、待機/スリープ命令に内部タイマーを使用するオンボード機能（OBCP）によって制御されています。ラップアラウンドポイント付近で、その時間を超えて呼び出された場合、タイマーは機能を起動できず、アンプは永久にオフのままになります。まさにこのシナリオが発生しました。」
OBCP自体は、送信増幅器の運用スケジュールを設定するために使用されます。この追加ロジックは、ダウンリンクが禁止区域を通過するのを防ぐために搭載する必要があります。アンテナの視野の特定の部分には科学センサーが設置されています。
チームはこの問題の解決方法を検討しています。ディーツ氏は次のように述べています。「この異常現象を軽減する対策としては、例えば、このタイマーを定期的に制御されたリセットを行う、あるいはこのタイマーを100年以上経過した後にのみ終了する別のタイマーに置き換えるなどが考えられます。」
「宇宙船のソフトウェアの変更が必要になるかもしれない（これは複雑な作業だ）が、他の選択肢の方が簡単だろう。」
幸いなことに、タイマーのラップアラウンドが再び発生するまでには 15 か月あり、その頃にはジュースは木星への軌道上で次の地球フライバイを完了しているはずです。®
