Hubbleov vesmírny teleskop utrpel neúspech, ale bude fungovať ešte mnoho rokov: NASA

Zlyhanie v jednom z troch zostávajúcich gyroskopov Hubbleovho vesmírneho teleskopu, ktoré sú kritické pre zameranie a zameranie na ciele, prinútilo manažérov misie prepnúť do režimu záložného riadenia, uviedli predstavitelia v utorok, čo obmedzí niektoré pozorovania, ale prestížne observatórium bude pokračovať fungovať do 30. rokov 20. storočia.

Projektový manažér Hubbleovho teleskopu Patrick Crouse povedal novinárom na popoludňajšej telekonferencii: „Stále veríme, že existuje veľmi vysoký stupeň dôvery a pravdepodobnosti, že budeme schopní úspešne prevádzkovať Hubbleov teleskop a po zvyšok 20. rokov a budeme schopní priniesť revolučné zmeny vo vede do roku 2030.“

Mark Clampin, riaditeľ astrofyziky v centrále NASA, zároveň uviedol, že agentúra vylúčila možnosť navrhovanej komerčnej misie, aspoň zatiaľ. Aby sme dostali Hubble do vyšších nadmorských výšok Pomocou vesmírnej lode SpaceX Crew Dragon. Tento let navrhol veterán SpaceX a Crew Dragon Jared Isaacman ako spôsob, ako predĺžiť životnosť HST.

zvýšením Teleskop Vo vyšších nadmorských výškach sa dajú znížiť jemné „ťahacie“ efekty vonkajšej atmosféry, ktoré pomaly, ale isto ťahajú kozmickú loď späť k Zemi. Isaacman, miliardár, ktorý si prenajal prvý plne komerčný let na nízku obežnú dráhu Zeme v roku 2021, trénuje na vedenie troch ďalších misií SpaceX „Polaris“, vrátane letu toto leto, v ktorom plánuje stáť v otvorenom prieleze a stať sa prvým súkromným občan plávať, ak nie chodiť, vo vesmíre.

Projektoví manažéri však v utorok uviedli, že HST nehrozí, že by v blízkej budúcnosti spadol späť na Zem. Najnovšie výpočty naznačujú, že observatórium zostane na obežnej dráhe najmenej do roku 2035, čo poskytne čas na zváženie možných alternatív v prípade potreby v budúcnosti.

„Po preskúmaní existujúcich komerčných možností sa teraz nepokúsime o opätovné posilnenie,“ povedal Clampin. „Veľmi oceňujeme dôkladnú analýzu vykonanú NASA a programom (SpaceX-Isaacman) a našimi ďalšími potenciálnymi partnermi a určite nám to poskytlo lepší prehľad o nápadoch na vývoj budúcich komerčných misií s oživením.

„Naše hodnotenie však vyvolalo aj niekoľko úvah vrátane potenciálnych rizík, ako je predčasná strata vedy a niektoré technologické výzvy. Takže aj keď je reboost možnosťou do budúcnosti, veríme, že potrebujeme ďalšiu prácu, aby sme zistili, či je potrebné urobiť dlhodobé vedecké prínosy prevážia krátkodobé vedecké riziká.“

Desaťročia služby Hubbleovho teleskopu vo vesmíre

Hubbleov vesmírny teleskop bol vypustený na palube raketoplánu Discovery 24. apríla 1990 s chybným zrkadlom, čo bola úvodná kapitola neuveriteľného príbehu, v ktorom sa posádka pri oprave vesmírneho letu zmenila na medzinárodnú katastrofu pre vedu symbol.

Hubble bol spočiatku znepokojený chybou pri konštrukcii 94,5-palcového primárneho zrkadla, ktorá viedla k optickej chybe nazývanej sférická aberácia, vďaka ktorej teleskop nedokázal zaostriť hviezdne svetlo.

Inžinieri však čoskoro našli spôsob, ako opraviť rozmazané videnie Hubbleovho teleskopu. Navrhol novú kameru vybavenú reléovým zrkadlom, ktoré by presne korigovalo odchýlku primárneho zrkadla. Ďalší prístroj s názvom COSTAR bol navrhnutý tak, aby nasmeroval svetlo priamo na ostatné prístroje Hubblea.

Počas servisnej misie raketoplánu v decembri 1993 kozmonauti, ktorí kráčali do vesmíru, nainštalovali novú Wide Field Planetary Camera 2 a COSTAR. Nahradili tiež Hubbleove solárne panely a ďalšie dôležité komponenty.

NASA spustí ďalšie štyri servisné misie, ktoré nainštalujú nové, najmodernejšie prístroje a nahradia starnúce komponenty, ako sú kritické jemné navádzacie senzory a gyroskopy, ktoré presúvajú teleskop od jedného cieľa k druhému a potom k pevnej kotve. detailné pozorovania.

Gyroskopy sú životne dôležité pre dlhovekosť Hubbleovho teleskopu. Teleskop bol spustený so šiestimi ultrastabilnými gyroskopmi, no na normálnu prevádzku sú potrebné naraz iba tri. Počas poslednej servisnej misie v roku 2009 bolo vymenených všetkých šesť. Tri z nových jednotiek obsahovali komponenty náchylné na koróziu, zatiaľ čo ostatné tri mali vylepšený dizajn, ktorý výrazne znížil alebo eliminoval toto riziko.

V každom prípade, keď sa v roku 2020 blížilo 30. výročie Hubbleovho teleskopu, všetky tri zo šiestich gyroskopov na staršom modeli zlyhali.

Jedna z troch zostávajúcich jednotiek, gyroskop č.3, už začala pracovať nepravidelne a jej výkon sa postupne zhoršoval. 24. mája bol gyroskop odpojený, čo spôsobilo, že observatórium prešlo do ochranného „bezpečného režimu“ a zastavilo vedecké operácie, zatiaľ čo inžinieri diskutovali o svojich možnostiach.

S vedomím, že zlyhanie gyroskopu je nevyhnutné, inžinieri už vyvinuli softvér, ktorý by Hubbleovi umožnil pracovať iba s dvoma gyroskopmi alebo dokonca s jedným. Nevýhodou bolo, že teleskop mohol naraz dosiahnuť cieľ iba na približne polovici oblohy, zatiaľ čo so všetkými tromi gyroskopmi mohol dosiahnuť 85% alebo viac.

Hoci teleskop mohol fungovať efektívnejšie s dvoma gyroskopmi, inžinieri dospeli k záveru, že ponechanie jednej z dvoch zostávajúcich zdravých jednotiek v pohotovostnom režime a prevádzka Hubbleovho teleskopu iba s jedným gyroskopom by bolo efektívnejšie a druhé by bolo rezervovať na použitie podľa potreby.

„Náš tím prvýkrát vyvinul plán operácie s jedným gyroskopom pred 20 rokmi a je to najlepší spôsob, ako predĺžiť Hubblov život,“ povedal Krause. „Má to určité obmedzenia. Bude nám trvať dlhšie, kým sa presunieme od jedného cieľa k druhému a zamkneme sa na tomto vedeckom méte.“

„To zníži efektívnosť plánovania vedeckých pozorovaní. V súčasnosti plánujeme približne 85 obehov týždenne a očakávame, že budeme schopní naplánovať približne 74 hodín týždenne, takže plánovanie „Účinnosť klesne približne o 12%.“

Navyše, pretože pohyb teleskopu je menej presný a náchylný na chyby v režime s jedným gyroskopom, „nebudeme mať takú flexibilitu, pokiaľ ide o to, kde môžeme na oblohe kedykoľvek pozorovať.“ k dispozícii celá obloha.“

Ďalšie obmedzenie: teleskop by nebol schopný zamerať sa a detekovať ciele nachádzajúce sa bližšie ako obežná dráha Marsu, hoci aj v režime troch gyroskopov boli takéto pozorovania zriedkavé.

Medzitým inžinieri plánujú v nadchádzajúcich dňoch implementovať režim ovládania pomocou jediného gyroskopu a v polovici mesiaca vrátiť Hubbleovu sondu do vedeckých operácií.

„Aktualizovali sme hodnotenie spoľahlivosti pre gyroskopy… a stále sme dospeli k záveru, že pravdepodobnosť prevádzky aspoň jedného gyroskopu do roku 2035 je väčšia ako 70 percent,“ povedal Krause.

Vesmírny teleskop Jamesa Webba citlivý na infračervené žiarenie pokračuje v Hubblovom odkaze, ponára sa hlbšie do priestoru a času a pokračuje v objavovaní, pričom vedie v oblasti vesmírnej astronómie. Hubbleov teleskop však stále vykonáva pozorovania svetovej úrovne a astronómovia chcú, aby to fungovalo čo najdlhšie.