# voyagermon — degrau-0: TUBE na telemetria da Voyager 2

Motivação: em 08/2026 a NASA fez a operação "Big Bang" — desligar dispositivos
e substituí-los por alternativas de menor consumo — para ganhar +1 ano antes de
sacrificar mais um instrumento da Voyager 2 (perda de ~4 W/ano do RTG). A
Voyager não vai adotar nada: software de 1977, congelado. Mas o **dado dela é
público e redistribuível** (SPDF/COHO, NASA — o oposto do Kumamoto), e é o
caso-limite do regime que interessa: downlink de ~160 bps, cada bit disputado,
e decisões epocais tomadas contra limiar com sensor de 48 anos. O objetivo
deste degrau é medir as técnicas AQUI para levá-las a missões futuras
(Dragonfly/Titan, Marte) — não vender para a Voyager.

## Dados e método

- **Fonte:** `spdf.gsfc.nasa.gov/pub/data/voyager/voyager2/merged/` —
  vy2_1977…2024.asc, horário, formato `vy2mgd.txt`. 386.066 horas de missão.
- **Canais:** |B| (nT), velocidade de bulk V (km/s), densidade de prótons
  (n/cc), temperatura (K), fluxo LECP H 0,52–1,45 MeV. Cobertura 31–44% das
  horas (o resto é buraco de DSN/processamento — ver §5).
- **ε com fonte:** o próprio `vy2mgd.txt` documenta a acurácia do
  magnetômetro pós-1989: validação dual-mag de **0,02–0,05 nT** (e nota que
  além de 40 UA o campo ambiente ~0,05–0,15 nT é da mesma ordem — o sinal
  vive perto do piso do instrumento). V: meio-quantum do formato F7.1
  (0,05 km/s). dens/T/fluxo: sem acurácia no arquivo → ε RELATIVO (1%/10%)
  via log10 (§2).
- **Ferramenta:** binário `tube` da casa (`-pack`/`-verify`/`-recon`),
  GOP=600; todo pacote passa no `-verify` (bound |orig−rec| ≤ ε conferido
  amostra a amostra).

## Resultados

### 1. Codec: 48 anos de heliosfera em 300 KB certificados

| canal | ε | tube (stream+idx) | bits/amostra | vs gzip -9 | vs f64 |
|---|---|---|---|---|---|
| \|B\| | 0,05 nT (doc, teto) | 23,0 KB | 1,09 | **8,2×** | 58× |
| \|B\| | 0,02 nT (doc, piso) | 39,9 KB | 1,90 | 4,7× | 34× |
| V | 0,05 km/s (quantum) | 139,4 KB | 7,97 | 1,7× | 8× |
| dens | 10% rel (log10) | 45,0 KB | 2,58 | 7,4× | 25× |
| dens | 1% rel | 100,7 KB | 5,76 | 3,3× | 11× |
| T | 10% rel | 54,1 KB | 3,10 | 4,5× | 21× |
| lecp | 10% rel | 47,2 KB | 3,15 | 6,2× | 20× |

O magnetômetro — o canal com ε documentado — custa **~1 bit por hora medida**
no teto da acurácia oficial. A velocidade a fidelidade de arquivo (0,05 km/s)
quase empata com gzip (1,7×): canal ruidoso a ε de quantum não dá compressão,
como nos casos já catalogados de "o baseline decide".

### 2. A armadilha que a 1ª volta expôs: bound absoluto morre com o decaimento radial

A convenção BYO-ε da casa (P98 de |Δ| nos 2 primeiros anos) foi calibrada a
~1–5 UA e devolveu ε=1,62 n/cc para densidade e ε=28,3 km/s para velocidade.
A 119 UA a densidade é ~0,002 n/cc: **o ε era 800× o sinal** e o canal
degenerou em saída quase constante (0,13 bit/amostra, "109× melhor que gzip"
— o bug catalogado de tamanho constante, pego pela nossa própria checagem).
Grandeza que decai décadas com a distância radial pede **bound relativo**:
empacotar log10 com ε_log certifica erro relativo (ε_rel ≈ ln10·ε_log) em
qualquer regime. Regra transferível: *em espaço profundo, o canal
multiplicativo é a norma, não a exceção* — dens, T, fluxos, tudo cai com R.

### 3. O cruzamento da heliopausa em 3 valores: o ε documentado tem 2,6× de folga

O evento é conhecido (5/11/2018, dia 309, Burlaga et al. 2019); a pergunta
certa para a tese é **quantos dias de indecisão cada ε compra**. Média diária
de |B| (≥4 h), limiar L=0,565 nT (ponto médio das medianas heliosheath 0,438
/ VLISM 0,692; degrau de 0,254 nT), "certo" = 3 dias válidos consecutivos:

| ε (nT) | último certo-abaixo | primeiro certo-acima | dias indecidíveis |
|---|---|---|---|
| 0,02 (doc piso) | dia 303 | dia 309 | **5** |
| 0,05 (doc teto) | dia 303 | dia 309 | **5** |
| 0,10 | dia 300 | dia 309 | 8 |
| 0,13 (≈½ degrau) | dia 269 | dia 309 | 39 |
| 0,20 | — | — | **nunca decide** |

Leitura: abaixo de ε=0,1 os 5 dias de indecisão são **físicos** (a camada de
fronteira real + os buracos de cobertura), não instrumentais — ε=0,02 e
ε=0,05 dão o MESMO bracket. O instrumento documentado tem ~2,6× de folga
antes de o ε começar a comer semanas; a 4× do teto (0,2 nT) a maior transição
da história da sonda fica **indecidível para sempre**. É a quantificação de
"quanto instrumento essa decisão precisava".

### 4. Prova de ausência: um ano de "não cruzou" custa 11–15 B de índice

Para 2013–2017 (heliosheath), o índice GOP min/max do pacote do ano prova
`max(B)+ε_codec+ε_instr < L` — "nenhum cruzamento nas horas medidas":

- 2013: 3.142 h (36% do ano) → **idx 13 B** + manifest 484 B
- 2014: 2.967 h (34%) → 11 B · 2016: 2.851 h (33%) → 11 B · 2017: 3.644 h (42%) → 15 B
- 2015: **54 h (0,6% do ano)** → 3 B — prova tecnicamente válida e quase
  **vazia**: o merged quase não tem MAG em 2015. A prova de ausência herda a
  máscara de cobertura; sem declarar as horas medidas ela vira a armadilha
  TinyGS (afirmar mais do que o dado sustenta).

### 5. A máscara custa mais que o dado: 117 KB para dizer QUANDO mediu

Os bitmaps de presença (1 bit/hora, gzip) somam **117 KB — 38% do artefato
total** (dados tube: 309 KB). A cobertura de 31–44% vem fragmentada
(agendamento de DSN, buracos de processamento), então a máscara não comprime.
Na Voyager, *dizer quando se mediu custa quase metade de dizer o que se
mediu* — o agendamento do link é um canal em si.

## Régua do link (160 bps)

Missão inteira (48 anos, 5 canais, ε honesto por canal): **tube 309 KB +
máscaras 117 KB = 5,9 h do link de 160 bps**. O mesmo conteúdo em gzip -9:
19,6 h. Num regime em que a operação "Big Bang" existe para ganhar UM ano,
a diferença entre 6 h e 20 h de antena de 70 m não é conforto — é pauta do
comitê que aloca a DSN.

## Para Titan, Marte e afins: as quatro lições transferíveis

1. **Bound relativo por padrão** (§2): toda grandeza de espaço profundo que
   decai com R (densidade, fluxo, temperatura, SNR) quebra o ε absoluto
   calibrado no começo da missão. O contrato certo é erro relativo
   certificado via log — decidido no DESENHO do canal, não no conserto.
2. **Cruise silencioso assinável** (§4): Dragonfly são ~6 anos de cruzeiro
   até Titan; missões a Marte, 7+ meses. "Nada aconteceu neste ano de
   cruzeiro" por dezenas de bytes de índice — com a cobertura declarada — é
   um produto de operação, não de ciência: libera link e ainda é auditável.
3. **A máscara é um canal de primeira classe** (§5): em relay marciano e DTE
   de Titan a janela de contato é o recurso escasso; o custo de codificar
   "quando havia link" precisa entrar no orçamento como entrou aqui — e é
   exatamente o eixo do SLUICE (degradar ε sob orçamento em vez de zerar
   canais, que é o que a NASA faz hoje ao desligar instrumentos inteiros).
4. **Decisão epocal com folga quantificada** (§3): "quantos × de ε essa
   decisão tolera" é computável ANTES da missão — o mesmo cálculo que aqui
   deu 2,6× para a heliopausa diria quanto sensor basta para o veredito de
   pouso, de dust storm, de fim de instrumento. É o argumento de venda para
   quem especifica instrumento: compre acurácia para a DECISÃO, não para o
   datasheet.

## Caveats

- O merged do SPDF é produto PROCESSADO (médias horárias, calibração, zero
  levels por roll a cada ~3 meses) — não é o downlink cru; os ganhos de codec
  valem para o arquivo/retransmissão, não para o encoder de bordo de 1977.
- O plasma (V/dens/T) morre no dia 308/2018 no merged — véspera do
  cruzamento; por isso o veredito usa só |B|. (O PLS da V2 foi desligado de
  vez em 10/2024.)
- L foi definido com o evento já conhecido (medianas dos dois lados); o teste
  mede decidibilidade da DATA sob ε, não descoberta cega do evento.
- Cobertura 31–44%: todos os vereditos e provas são "nas horas medidas";
  2015 (0,6%) mostra o caso degenerado.
- 386.066 h ≠ 48×8760: anos com arquivos mais curtos no SPDF; não investigado
  linha a linha.

## Reproduzir

```
python3 fetch_voyager.py   # baixa/lê cache SPDF (VOYAGERMON_CACHE)
python3 analise.py         # A codec · B cruzamento · C ausência · D link
```

Fontes: SPDF/COHO merged (`vy2mgd.txt` documenta formato e acurácia do MAG);
Burlaga et al. 2019 (Nat. Astron.) para a data do cruzamento; blog Voyager
NASA 08/2026 ("Big Bang") para o contexto de potência.