悉尼大学的科学家们设计了一套新的回收系统，挽救了美国国家航空航天局（NASA）绘制星系团周围暗物质地图任务中的数据。即使在通信失灵和气球望远镜在着陆过程中受损的情况下，该系统仍能检索到数千兆字节的信息。在这过程中剧情跌宕起伏：被砸坏的望远镜、惊吓到美洲狮以及警察的救援之旅。
超压气球成像望远镜（SuperBIT）拍摄的蜘蛛星云。图片来源：NASA/SuperBIT
今年 4 月，超压气球成像望远镜（SuperBIT）从新西兰瓦纳卡机场发射升空，悬挂在地球大气层顶端一个体育馆大小的充氦气球下，环绕地球漂浮了 5.5 圈。不幸的是，它于次月在阿根廷南部着陆时受损。
2023 年 4 月 16 日，在新西兰瓦纳卡，一个超压气球部分充气，准备发射超级比特有效载荷。图片来源：NASA/比尔-罗德曼 美国国家航空航天局/比尔-罗德曼
两个数据恢复系统包分别存储了200多GB的SuperBIT信息，通过降落伞安全着陆，其中包括星系周围的暗物质地图和令人惊叹的太空照片。暗物质是一种看不见的物质，其质量是宇宙中普通物质的六倍。
悉尼大学物理学院的埃伦-西尔克斯（Ellen Sirks）博士领导的一项研究今天发表在《航空航天》（Aerospace）杂志上，该研究提供了她设计的数据恢复系统的建造说明，并讲述了这项任务的过程，证明科学家只需花费相对较少的成本，就能确保在最坏的情况下挽救他们收集到的信息。
数据恢复系统内部视图。资料来源：Sirks et al.
这项研究的作者由来自澳大利亚、英国、美国、加拿大、欧洲和台湾的国际科学家团队组成，他们表示，数据恢复系统胶囊在实况科学任务中的首次使用取得了巨大成功。
西尔克斯博士说："我们的望远镜已经完全毁坏，失去了高带宽通信能力，因此数据恢复系统不仅起了作用，而且对任务的成功至关重要。"
"当你从空中投放东西时，在我们的情况下是从33公里的高空投放，总会有出错的可能，所以数据恢复包对于保证数据安全是非常重要的。这个空投包我们已经开发了大约五年，但直到现在我们才能够测试它的最终配置。它已经到了NASA希望开始为其他科学任务生产这些包的地步，所以这确实是我们的最后一次测试，以证明这个系统是有效的。"
来自多伦多大学的博士生阿杰-吉尔（左）和来自悉尼大学的埃伦-西尔克斯博士（右）正在研究数据恢复系统软件包。图片来源：Steve Benton
Sirks博士说，数据恢复系统由小型计算机和SD卡（用于存储数据）、自制的"查找我的手机"卫星链路以及降落伞组成，降落伞安装在泡沫塑料外壳中，使用烤鸡袋等日常用品对其进行防水处理。
找回包裹的故事本身就是一项困难的任务。西尔克斯博士说，由于降落地点地势崎岖，求助于阿根廷乡村的当地警察帮助找回了包裹。
"我们一开始找不到，找到后发现附近的雪地上有美洲狮的踪迹，所以我们觉得用烤鸡袋可能不是个好主意。这很有趣。不过，我们还是很容易就找回了它们，"西尔克斯博士说。
在像美国宇航局这样典型的气球任务中，数据是通过卫星下载的，但 Sirks 博士说，科学家通常需要视线通信来快速下载数据，但这并不总是有效的。
基于气球的观测还能提供太空望远镜的质量，而预算仅为太空望远镜的一小部分--数百万美元，而不是数十亿美元。
西尔克斯博士说："就我们而言，我们每晚都能获得大量数据，如果要在飞行途中检索这些数据，速度会慢得惊人，成本也会高得惊人。目前，我们下载数据的最有效方法是将数据拷贝到 SD 驱动器上，然后直接扔到地球上，这有点疯狂，但效果很好。"