Laut NASA steht das Hubble-Weltraumteleskop vor einem Rückschlag, dürfte aber noch Jahre lang weiterarbeiten

Ein Problem mit einem der drei verbleibenden Gyroskope des Hubble-Weltraumteleskops, die für das Ausrichten und Stabilisieren von Zielen unerlässlich sind, hat Missionsmanager dazu veranlasst, auf einen Backup-Kontrollmodus umzusteigen, der einige Beobachtungen einschränkt, das berühmte Observatorium jedoch bis weit in die 2030er Jahre hinein am Laufen hält. Beamte sagten. Dienstag.

„Wir glauben nach wie vor, dass es eine sehr hohe Zuverlässigkeit und Wahrscheinlichkeit gibt, dass wir Hubble im weiteren Verlauf der 2020er und 2030er Jahre sehr erfolgreich betreiben und bahnbrechende wissenschaftliche Forschung betreiben können“, sagte Hubble-Projektmanager Patrick Cross gegenüber Reportern eine Telefonkonferenz am Nachmittag.

Unterdessen sagte Mark Clampin, Direktor für Astrophysik im NASA-Hauptquartier, die Agentur habe eine geplante kommerzielle Mission zumindest vorerst ausgeschlossen. Um Hubble in eine höhere Höhe zu befördern Mit der Raumsonde SpaceX Crew Dragon. Der Flug wurde von SpaceX- und Crew-Dragon-Veteran Jared Isaacman vorgeschlagen, um Hubbles Leben zu verlängern.

Durch Verstärkung Fernrohr In größerer Höhe können die subtilen Effekte des „Widerstands“ in der intensiven äußeren Atmosphäre, der das Raumschiff langsam aber sicher zur Erde zurückzieht, verringert werden. Isaacman, der Milliardär, der 2021 den ersten vollständigen kommerziellen Flug in eine erdnahe Umlaufbahn gechartert hat, bereitet sich darauf vor, drei weitere „Polaris“-Missionen von SpaceX zu leiten, darunter eine in diesem Sommer, bei der er der erste Privatmann sein will, der dabei ist. Die Luke öffnet sich und Sie schweben, wenn nicht sogar gehen, im Weltraum.

Aber Projektmanager sagten am Dienstag, dass Hubble nicht in Gefahr sei, in absehbarer Zeit zur Erde zurückzukehren. Neueste Berechnungen zeigen, dass das Observatorium mindestens bis 2035 im Orbit bleiben wird, sodass Zeit bleibt, gegebenenfalls über mögliche Optionen für die Zukunft nachzudenken.

„Nachdem wir die bestehenden kommerziellen Kapazitäten geprüft haben, werden wir den Rekonsolidierungsprozess jetzt nicht fortsetzen“, sagte Clampin. „Wir schätzen die eingehende Analyse der NASA, SpaceX-Isaacman und unserer anderen potenziellen Partner sehr und haben uns sicherlich einen besseren Einblick in die Überlegungen zur Entwicklung einer zukünftigen kommerziellen Relaunch-Mission verschafft.

„لكن تقييمنا أثار أيضًا عددًا من الاعتبارات، بما في ذلك المخاطر المحتملة مثل فقدان العلوم قبل الأوان وبعض التحديات التكنولوجية. لذا، في حين أن إعادة التشغيل هي خيار للمستقبل، فإننا نعتقد أننا بحاجة إلى القيام ببعض العمل الإضافي لتحديد ما إذا كان المدى الطويل سيستمر Oder nicht“. – Der langfristige wissenschaftliche Ertrag wird die kurzfristigen wissenschaftlichen Risiken überwiegen.

Jahrzehntelanger Dienst von Hubble im Weltraum

Das Hubble-Weltraumteleskop wurde am 24. April 1990 an Bord der Raumfähre Discovery mit einem berühmten fehlerhaften Spiegel gestartet – das erste Kapitel einer unwahrscheinlichen Geschichte, in der Reparaturteams von Weltraumspaziergängen eine landesweite Peinlichkeit in ein globales Symbol der Wissenschaft verwandelten.

Aufgrund eines Fehlers bei der Herstellung des 94,5-Zoll-Primärspiegels kam es zunächst zu einer Fehlfunktion des Hubble-Teleskops. Dies führte zu einem optischen Defekt, der sogenannten sphärischen Aberration, der das Teleskop daran hinderte, das Sternenlicht scharf zu fokussieren.

Doch die Ingenieure fanden schnell einen Weg, die verschwommene Sicht von Hubble zu korrigieren. Sie entwickelten eine neue Kamera mit verschreibungspflichtigen Bodenrelaisspiegeln, die der Aberration des Primärspiegels vollständig entgegenwirken würden. Ein weiteres Gerät namens COSTAR soll korrigiertes Licht auf andere Hubble-Instrumente richten.

Während der Shuttle-Wartungsmission im Dezember 1993 wurden die neue Wide Field Planetary Camera 2 und COSTAR von Astronauten installiert. Sie ersetzten auch die Sonnenkollektoren und andere wichtige Komponenten von Hubble.

Die NASA wird weiterhin vier weitere Wartungsmissionen starten, neue, fortschrittliche Instrumente installieren und ältere Komponenten wie präzise Führungssensoren und Gyroskope ersetzen, die das Teleskop von Ziel zu Ziel bewegen und es dann an Felsen befestigen. Starke Stabilität für detaillierte Notizen.

Gyroskope sind für Hubbles Langlebigkeit von entscheidender Bedeutung. Das Teleskop wurde mit sechs ultrastabilen Gyroskopen gestartet, für den normalen Betrieb werden jedoch jeweils nur drei benötigt. Beim letzten Serviceeinsatz im Jahr 2009 wurden alle sechs ausgetauscht. Drei der neuen Einheiten enthielten Komponenten, die für irgendeine Form von Korrosion anfällig waren, während die anderen drei Einheiten über ein verbessertes Design verfügten, das dieses Risiko deutlich reduzierte oder eliminierte.

Bis zum 30-jährigen Hubble-Jubiläum im Jahr 2020 waren jedoch alle drei der sechs älteren Modelle ausgefallen.

Eine der verbleibenden drei Einheiten, Gyroskop Nr. 3, hatte zeitweise früher zu arbeiten begonnen und ihre Leistung ließ allmählich nach. Am 24. Mai wurde das Gyroskop ausgeschaltet, wodurch das Observatorium in einen schützenden „Sicherheitsmodus“ versetzt wurde und der wissenschaftliche Betrieb unterbrochen wurde, während die Ingenieure ihre Optionen besprachen.

Da ein Ausfall des Gyroskops unvermeidlich ist, hatten Ingenieure zuvor eine Software entwickelt, die es Hubble ermöglichen würde, mit nur zwei oder sogar einem Gyroskop zu arbeiten. Der Nachteil ist, dass das Teleskop zu jedem Zeitpunkt nur Ziele in etwa der Hälfte des Himmels erreichen kann, statt 85 % oder mehr mit den drei Gyroskopen.

Obwohl das Teleskop mit zwei Gyroskopen effizienter betrieben werden könnte, kamen die Ingenieure zu dem Schluss, dass es sinnvoll wäre, eine der beiden verbleibenden intakten Einheiten in den Standby-Modus zu versetzen und Hubble mit nur einem Gyroskop zu betreiben, während das andere für den Einsatz reserviert bleibt. wie es erforderlich ist.

„Unser Team hat vor mehr als 20 Jahren erstmals einen Plan für Einzelkreiseloperationen entwickelt, und dies ist die beste Ausgangslage für die Zukunft, um Hubbles Lebensdauer zu verlängern“, sagte Cross. „Es gibt einige Einschränkungen. Wir werden mehr Zeit brauchen, um von einer Zielsituation zur nächsten zu gelangen und dieses wissenschaftliche Ziel einhalten zu können.

„Dies wird zu einer verringerten Planungseffizienz für wissenschaftliche Beobachtungen führen. Wir planen derzeit etwa 85 Umlaufbahnen pro Woche und gehen davon aus, etwa 74 Stunden pro Woche planen zu können, was einer Reduzierung der Planungseffizienz um etwa 12 % entspricht.“

Da die Bewegung des Teleskops im Einzelgyroskopmodus außerdem weniger präzise und fehleranfällig ist, „werden wir nicht so viel Flexibilität haben, wo am Himmel wir zu einem bestimmten Zeitpunkt beobachten können. Aber über einen bestimmten Zeitraum hinweg, nächstes Jahr.“ , der Himmel wird uns vollständig zur Verfügung stehen.“

Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass das Teleskop keine Ziele näher an der Umlaufbahn des Mars identifizieren und verfolgen könnte, obwohl solche Beobachtungen selbst im Drei-Gyroskop-Modus selten waren.

In der Zwischenzeit planen die Ingenieure, in den kommenden Tagen den Einzelgyroskop-Steuerungsmodus zu implementieren und Hubble etwa Mitte des Monats wieder in den wissenschaftlichen Betrieb aufzunehmen.

„Wir haben die Zuverlässigkeitsbewertungen der Gyroskope aktualisiert … und kommen immer noch zu dem Schluss, dass (wir) eine Wahrscheinlichkeit von mehr als 70 Prozent haben, bis 2035 mindestens ein Gyroskop zu betreiben“, sagte Cross.

Das James Webb-Weltraumteleskop baut auf dem Erbe von Hubble auf, erforscht Raum und Zeit und produziert einen stetigen Strom an Entdeckungen, während es an die Spitze der Weltraumastronomie rückt. Aber Hubble führt immer noch erstklassige Beobachtungen durch, und Astronomen wollen, dass es so lange wie möglich am Laufen bleibt.