La sonde spatiale Voyager 1 tourne depuis 1977 avec 69 Ko de RAM et un enregistreur 8 pistes

Houston, on a un octet — Pendant que votre dernier MacBook Pro rame sous le poids de 47 onglets Chrome et d'un LLM que vous essayez de faire tourner en local, une sonde spatiale lancée il y a 49 ans continue de transmettre des données depuis l'espace interstellaire avec seulement 69 Ko de mémoire.

Avec la mission Artemis II qui est en train de ramener ses quatre astronautes sur Terre en ce moment même, l'exploration spatiale est au coeur de l'actualité. L'occasion de se pencher sur un autre exploit de la NASA, nettement plus ancien et modeste en ressources.

Voyager 1, lancée le 5 septembre 1977 par la NASA, est aujourd'hui l'objet fabriqué par l'homme le plus éloigné de la Terre : environ 25,8 milliards de kilomètres. En novembre prochain, elle franchira d'ailleurs le cap symbolique du light-day, c'est-à-dire qu'un signal envoyé depuis la Terre mettra 24 heures entières à l'atteindre.

Imaginez : si la sonde vous envoie un signal avant votre mise en prod un vendredi à 9h, le message arrivera pendant votre mise en prod, mais le samedi, à la même heure !

69 Ko pour errer dans l'espace interstellaire

L'architecture informatique de Voyager, c'est un cours d'histoire de l'embarqué à elle seule.

La sonde dispose de six ordinateurs répartis en trois sous-systèmes redondants : un pour les commandes, un pour le traitement des données scientifiques et un pour le contrôle d'orientation.

Le tout tourne sur des processeurs 18 bits custom en TTL, capables de traiter environ 81 000 instructions par seconde.

Pour mettre les choses en perspective, le smartphone dans votre poche est à peu près 7 500 fois plus rapide. Et il a environ un million de fois plus de mémoire. Voyager, elle, se débrouille avec 69 Ko de mémoire répartis entre ses six machines.

C'est moins qu'une photo basse résolution prise avec votre téléphone. C'est aussi moins que votre plus petit fichier dans node_modules. 👀

Et pourtant, c'est suffisant pour contrôler des instruments scientifiques, maintenir un cap dans l'espace et transmettre des données à travers 25 milliards de kilomètres de vide intersidéral. Pas mal, non ? (Calmez-vous, c'est pas français.)

La K7 qui a traversé le système solaire

Si les specs CPU et RAM sont déjà impressionnantes, le stockage de données vaut également le détour. Voyager embarque un enregistreur à bande magnétique numérique 8 pistes : une bobine de bande magnétique de 12,7 mm de large sur 328 mètres de long, capable de stocker environ 64 Mo de données scientifiques.

L'enregistrement se faisait à 115,2 kbps en vitesse maximale. La lecture, elle, plafonnait à 57,6 kbps. Un débit que certains d'entre nous ont connu en ADSL première génération, certes, sauf que là, le signal traversait quand même le système solaire.

Le fabricant de la bande avait estimé qu'elle pouvait parcourir 4 300 kilomètres dans le mécanisme avant de montrer des signes d'usure. L'enregistreur de Voyager 1 a fonctionné sans broncher de 1977 à 2007, date à laquelle il a été éteint, non pas parce qu'il était mort, mais parce que les générateurs thermoélectriques au plutonium commençaient à faiblir et qu'il fallait économiser l'énergie.

Quand la NASA débugue à 25 milliards de kilomètres

En novembre 2023, Voyager 1 a cessé d'envoyer des données lisibles. Le diagnostic : environ 3 % de la mémoire du FDS (le sous-système de traitement des données scientifiques) avait été corrompue, probablement par un rayon cosmique (ben ouais, normal non ?) ou simplement l'usure après 46 ans de service.

Réparer physiquement une puce mémoire à 25 milliards de kilomètres, c'est un peu compliqué mes reufs. Les ingénieurs du JPL ont donc fait ce que tout bon dev ferait face à un bug en production qu'il ne peut pas reproduire en local : ils ont contourné.

L'équipe a découpé le code affecté en sections, les a redistribuées dans d'autres zones mémoire du FDS, puis a mis à jour toutes les références.

Le patch a été envoyé le 18 avril 2024, et la réponse est arrivée deux jours plus tard : Voyager renvoyait des données exploitables. En juin 2024, les quatre instruments scientifiques encore actifs transmettaient à nouveau normalement.

Du remote debugging avec 45 heures d'aller-retour sur chaque commande, le tout sur une machine de 69 Ko. Le prochain qui se plaint de troubleshooter un conteneur Docker distant, je l'envoie au JPL (le labo de la NASA qui gère les sondes interplanétaires).

La retraite, c'est pas pour tout de suite

Voyager 1 fonctionne grâce à trois générateurs thermoélectriques à radioisotopes (RTG) qui convertissent la chaleur du plutonium-238 en électricité. Le problème : ces RTG perdent environ 4 watts par an.

En mars 2025, la NASA a éteint deux instruments scientifiques supplémentaires pour économiser de l'énergie, ne conservant que le magnétomètre et le sous-système d'ondes plasma.

Les ingénieurs estiment que la sonde pourra continuer à fonctionner avec au moins un instrument scientifique jusque dans les années 2030. Après ça, elle continuera sa route en silence, emportant avec elle le Golden Record (le disque plaqué or qui contient des sons, des images et de la musique censés représenter l'humanité) et ses 69 Ko de mémoire vers les étoiles, sans personne pour lire ses données.

Quarante-neuf ans d'uptime, un seul incident mémoire, zéro reboot. Quelqu'un devrait vraiment montrer ça au prochain standup de l'équipe infra.