NAUKA I EDUKACJA
Postępy NASA w przywracaniu sprawności teleskopu Hubble’a
Po odnotowanej 5 października br. awarii jednego z żyroskopów kontrolujących obrót kosmicznego teleskopu Hubble’a, inżynierowie sekcji astrofizycznej NASA ogłosili postępy w wysiłkach nad przywróceniem normalnego funkcjonowania obserwatorium z użyciem mechanizmu rezerwowego. Uśpiony żyroskop, również wykazujący wcześniej oznaki wadliwego działania, zareagował pozytywnie na próby rekalibracji, odzyskując akceptowalne parametry częstotliwości rotacji. Aktualnie trwają dalsze testy kontrolne i dynamiczne próby obciążeniowe, które pozwolą wykazać, czy przywrócenie nominalnego stanu aparatury ma charakter trwały. Jeśli na tym etapie nie zostaną stwierdzone poważniejsze odchylenia od normy, teleskop wróci niebawem do normalnej eksploatacji.
Spośród sześciu mechanizmów żyroskopowych znajdujących się na pokładzie teleskopu Hubble'a, od dłuższego czasu sprawne pozostawały już tylko trzy z nich. Gwarantowało to jednak pełną operacyjność kosmicznego obserwatorium, aż do dnia 5 października br., gdy awarii uległ czwarty z jego sterowników orientacji przestrzennej. Orbitalny teleskop zachował wprawdzie ograniczoną funkcjonalność i mógł w dalszym ciągu realizować część powierzonych zadań, zdecydowano się jednak na próbę przywrócenia pełnej sprawności aparatury z użyciem nieaktywnego od lat, wcześniej wadliwie działającego żyroskopu zapasowego.
Pozostający w uśpieniu od ponad 7 lat mechanizm rezerwowy wykazywał wykraczające znacząco ponad normę współczynniki rotacji, uniemożliwiając zastosowanie w trybie precyzyjnego śledzenia. Przez kolejne dwa tygodnie specjaliści NASA starali się przekalibrować wadliwy żyroskop tak, by odzyskać pożądane odczyty. W pierwszej kolejności zdecydowano się na wykonanie aktywnego resetu mechanizmu, odcinając zasilanie w trakcie jego obrotu na czas zaledwie jednej sekundy. Nie doprowadziło to jednak do oczekiwanego przywrócenia nominalnych ustawień.
Widoczny postęp przyniosła dopiero seria manewrów z wykorzystaniem nadaktywnego żyroskopu wykonana w dniu 18 października br. i polegająca na naprzemiennym realizowaniu czynności w trybie reorientacji wysokoobrotowej i precyzyjnego śledzenia (niskoobrotowym). W wyniku tych prób stwierdzono poprawę odczytów z urządzenia, choć sama anomalia nadal nie została jeszcze wówczas w pełni usunięta. Udało się to osiągnąć dzień później, po wykonaniu dodatkowych manewrów i dalszego przełączania między trybami reakcji.
W dalszej kolejności zaplanowano bezpośrednie testy w warunkach rutynowego działania, przy pełnym obciążeniu teleskopu. Jeśli po ich zakończeniu właściwe odczyty z zapasowego żyroskopu utrzymają się, teleskop Hubble’a będzie mógł wrócić do standardowego działania. Gdyby jednak uruchomienie trzeciego mechanizmu sterującego nie powiodło się, w dalszym ciągu będzie możliwa ograniczona operacyjność obserwatorium w oparciu o jeden z działających żyroskopów (drugi z pozostałych sprawnych będzie wówczas oszczędzany do czasu wystąpienia potrzeby jego użycia).
Awaria żyroskopu w teleskopie Hubble’a zbiegła się w czasie z bardzo podobną usterką stwierdzoną na pokładzie innego zasłużonego dla społeczności naukowej teleskopu kosmicznego, Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra. Problem z działającym od 1999 roku urządzeniem stwierdzono 10 października, zaledwie 5 dni po odnotowaniu usterki na teleskopie Hubble’a. Podobnie, jak w jego przypadku, teleskopowi Chandra również udało się przywrócić pełną operacyjność, o czym NASA powiadomiła 23 października. Zgodnie z komunikatem, obie awarie nie mają ze sobą związku, a przywrócenie operacyjności obserwatorium Chandra polegało jedynie na przełączeniu wadliwego żyroskopu do rezerwy i przekalibrowaniu pozostałych trzech mechanizmów (teleskop do pełnej aktywności potrzebuje jedynie dwóch sprawnych jednostek).
Zarówno jeden, jak i drugi z omawianych teleskopów znacząco przekroczyły już swoje okresy przewidywanej służby. Teleskop Hubble’a pozostaje na orbicie już od 28 lat (od kwietnia 1990 roku), a rozpoczynał swoją przełomową operację w atmosferze napięcia i niepewności, związanych z poważną wadą techniczną zwierciadła głównego. Dzięki wysiłkom inżynierów NASA i załogi wahadłowca kosmicznego Endeavour (misja STS-61 z grudnia 1993 roku) problem udało się wyeliminować z użyciem korekcyjnego modułu optycznego COSTAR.