Сбой в работе Хаббла – за 30 лет легендарной истории космического телескопа
В течение последнего месяца наш самый любимый глаз на Вселенную был закрыт, ослепленный компьютерной ошибкой, над решением которой все еще работают специалисты НАСА.
После 31 года пребывания в космосе 13 июня космический телескоп Хаббл неожиданно отключился из-за проблемы, которая первоначально казалась причиной устаревшего модуля памяти. Но чем больше сотрудников НАСА пытались решить проблему, тем более скользкой она становилась.
Теперь команда считает, что за это отвечает устройство под названием Power Control Unit, но переход на резервную версию является относительно рискованной процедурой, поэтому НАСА не торопится, чтобы устранить проблему.
Согласно заявлениям НАСА, команда попытается переключить обсерваторию на резервную систему, начиная с четверга (15 июля), после двух недель разработки и оценки процесса на земле .
Никого не радует, что Хаббл отключен, а его научные исследования приостановлены на неопределенный срок. Но официальные лица, знакомые с телескопом и расследованием аномалии, подчеркнули, что уверены, что обсерватория переживет этот инцидент, как и предыдущие сбои.
«Мы все очень надеемся, что они найдут способ», — сказала Антонелла Нота, научный руководитель Хаббла в Европейском космическом агентстве, которое является партнером обсерватории.
Nota процитировал прошлые проблемы, которые Хаббл преодолел, в частности последовательные сбои гироскопа, которые могли помешать обсерватории правильно навести. В этом случае инженеры смогли разработать новые режимы работы обсерватории, которые позволили Хабблу работать только с одним из шести оригинальных гироскопов вместо трех, для которых он был разработан.
«Вот почему я оптимистична и улыбаюсь», — сказала она. «Поскольку система была спроектирована таким образом, чтобы иметь такую избыточность, и поскольку инженеры очень изобретательны в придумывании решений, я думаю, что это будет нормально».
Наука на паузе
Между тем, ученые, которые на месяц получили очень ценное время для наблюдений с помощью этого инструмента, должны подождать и надеяться, что они вернут это время после того, как обсерватория вернется в строй.
«Я впервые провела время с Хабблом, и, к сожалению, я еще не получила никаких наблюдений», — сказала Теодора Каралиди, доцент Университета Центральной Флориды. Наблюдения за Каралиди должны были начаться всего через несколько дней после того, как Хаббл испытал сбой, и даже если он снова включится в этот момент, обсерватория не сможет хорошо рассмотреть ее цель в течение примерно девяти месяцев.
Наблюдения Каралиди должны были быть нацелены на систему, которую ученые называют Luhman 16, которая представляет собой пару коричневых карликов — так называемых «несостоявшихся звезд» — ближайших к нашей Солнечной системе.
Эти объекты находятся в масштабе Юпитера и, как и этот мир, содержат динамические системы облачных полос и поясов. Используя инструмент Hubble Wide Field Camera 3, Каралиди хотел отследить особенности атмосферы коричневых карликов от одного местного дня к другому.
«Атмосфера действительно динамична», — сказала она о мирах, подобных тем, что в Лумане 16. Коричневые карлики в системе совершают оборот каждые пять или восемь часов, поэтому Хаббл должен иметь возможность отслеживать погоду в этих инопланетных мирах.
«Вы можете видеть движущиеся облака», — сказал Каралиди. (По ее словам, Хаббл, вероятно, сможет различить детали размером с Большое красное пятно Юпитера в паре Лумана-16).
Каралиди надеялся, что эти наблюдения за довольно близкими мирами научат ученых, как лучше понимать атмосферы коричневых карликов и, в свою очередь, атмосферы экзопланет в целом.
Но вместо своих данных Каралиди получила электронное письмо, в котором объяснялось, что Хаббл отключен и ее наблюдения не произойдут. «Как это выглядит сейчас, мне нужно ждать год», — сказала она, — до апреля или мая.
По словам Нота, все наблюдения, которые пропустил Хаббл, должны быть изменены — в обсерватории не было запланировано никаких наблюдений за так называемыми переходными событиями, которые быстро разворачиваются в астрономическом масштабе времени. «По возможности все будет перенесено», — сказала она. «Это потеря, но это ничего, что не может быть восстановлено».
При условии, конечно, что саму обсерваторию можно восстановить. «Я просто надеюсь, что они его спасут, и мы продолжим наблюдения с Хабблом», — сказал Каралиди. «Это отличный маленький телескоп».
Устранение неполадок со значком
НАСА не любит ничего так, как хорошую систему резервного копирования, и Хаббл не исключение. Обсерватория оснащена двумя компьютерными системами, чтобы снизить вероятность того, что любой сбой может положить конец легендарной миссии.
«Прелесть Хаббла в том, что в системе очень много избыточности», — сказал Нота.
И в истории космических телескопов Хаббл уникален, потому что он был разработан для космонавтов, которые ремонтировали его на орбите, совершая поездки на космических челноках НАСА. И слава богу: в том виде, в котором она была первоначально развернута в 1990 году, оптика обсерватории была душераздирающе размытой.
Астронавты, выполнившие первую миссию по обслуживанию обсерватории, отремонтировали систему в 1993 году; Четыре дополнительных экипажа посетили телескоп в течение 2009 года.
Но к тому времени программа космических шаттлов НАСА подходила к концу, и агентство знало, что не сможет отправить еще один экипаж для настройки почтенной обсерватории.
Поэтому, когда агентство планировало миссию 2009 года, команда сделала все возможное, чтобы подготовить телескоп к тому, чтобы он прожил годы самостоятельно.
По счастливой случайности Хаббл только что столкнулся с компьютерной проблемой, очень похожей на эту. Таким образом, имея на повестке дня сервисную миссию, НАСА смогло добавить в повестку дня соответствующую замену оборудования.
Астронавты воспользовались возможностью, чтобы заменить множество других частей обсерватории, чтобы как можно дольше продлить научную карьеру Хаббла .
«Когда мы обслуживали Хаббл в 2009 году, мы заменили почти все, что старело и могло быть заменено», — сказал Герц. «Он был усовершенствован и работал с максимальной производительностью, и все было полностью дублировано, и это именно то, что мы сделали специально, чтобы подготовиться к такому дню, как сегодня».
В конце концов, ни одна машина не вечна, особенно та, которая десятилетиями проводит в суровых условиях космоса. И в целом, обсерватория хорошо себя зарекомендовала за более чем десять лет, прошедших после этой миссии по обслуживанию.
Самыми большими проблемами, с которыми Хаббл столкнулся после последней миссии по обслуживанию, были сбои гироскопа, которые НАСА смогло устранить, обратившись к ранее разработанной альтернативной методике наведения, для которой требуется только один действующий гироскоп.
Но ни НАСА, ни ЕКА не шокированы тем, что Хаббл пропустил несколько недель работы. «По мере того, как телескоп стареет, вы ожидаете, что здесь и там будут возникать проблемы», — сказал Нота. «Я думаю, это замечательно, что Хаббл так хорошо справляется».
Поэтому, пока ученые затаили дыхание и надеются на лучшее, инженеры методично разрабатывают, проверяют и трижды проверяют процедуру реанимации Хаббла, переводя космический корабль на резервную версию устройства, контролирующего питание главного компьютера.
«Это международное сокровище, поэтому все должно быть взвешено, и они очень осторожны», — сказал Нота. «Я думаю, мы все согласны с тем, что лучше подождать еще один день, но убедиться, что все сделано правильно, без спешки».
Партнерство на стартовой площадке
Несмотря на то, что НАСА работает над тем, чтобы вернуть Хаббла в сеть, агентство также ожидает запуска еще одной обсерватории, которая должна стать жемчужиной астрофизики, — космического телескопа Джеймса Уэбба , запуск которого запланирован на середину ноября.
«К концу года у нас должны появиться два телескопа, которые действительно прекрасно будут работать в синергетическом взаимодействии», — сказал Нота. «Эти двое вместе станут таким мощным инструментом, я думаю, что наука просто сделает скачок вперед, когда мы будем иметь и то, и другое вместе».
В течение многих лет ученые мечтали о возможности использовать две обсерватории как пару. «Мы очень хотели использовать их в тандеме», — сказал Герц. «Астрономы действительно с нетерпением ждали двух ударов Уэбба и Хаббла».
Если все пойдет хорошо с процедурой, разработанной НАСА для переключения регуляторов мощности, Хаббл вернется в строй, и у него будет достаточно времени, чтобы поприветствовать своего спутника в конце этого года. Но Уэбб никогда не создавался, чтобы заменить Хаббла.
Фактически, он был настроен, чтобы заполнить пробелы в охвате Хаббла, видя типы света, а именно инфракрасные длины волн, которые его старший брат не может.
И в то время как Хаббл тратит значительную часть своего времени на создание снимков, которые становятся гламурными изображениями Вселенной , полюбившимися столь многим, Уэбб соберет гораздо больше спектров — химических отпечатков пальцев, которые ученые используют, чтобы различать составные части звезд и планет вокруг. нас.
Так что, хотя Уэбб, которого часто называют «следующим Хабблом», скоро отправится на стартовую площадку, никто не покончил с Хабблом. «Близость запуска Уэбба не имеет значения для усилий, которые мы прилагаем к Хабблу», — сказал Герц.
«Хаббл — имя нарицательное, — сказал Нота. «Это народный телескоп».
