Problemy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a

Kosmiczny Teleskop Hubble'a to jeden z najważniejszych instrumentów naukowych w astronomii, jakie kiedykolwiek stworzono. Został wyniesiony w przestrzeń kosmiczną w 1990 roku i od tamtego czasu zachwyca nas wykonanymi przez siebie fotografiami dalekiego kosmosu. Przez te wszystkie lata spędzone na orbicie teleskop wielokrotnie doznawał awarii. Pierwsze kłopoty pojawiły się tuż po wystrzeleniu sprzętu. Badacze zauważyli, że rozdzielczość teleskopu mocno odbiega od zakładanej. Problemem okazało się główne zwierciadło, które przez błędy aparatury pomiarowej jeszcze na Ziemi miało nieprawidłowy profil. W związku z tym w 1993 roku wysłano misję serwisową, która skorygowała usterkę.

Misji serwisowych łącznie było pięć. Montowano w nich na pokładzie teleskopu nowe narzędzia i dokonywano napraw. Instalowano też nowe żyroskopy, bo te ulegały awarii niemal od początku misji. Podczas normalnej pracy teleskop korzysta z trzech żyroskopów do orientacji na celu obserwacji. Łącznie ma ich sześć. W 1999 roku pracy odmówił czwarty żyroskop. Misja serwisowa, która odbyła się tego samego roku, wymieniła wszystkie żyroskopy i przy okazji komputer pokładowy. Wszystkie żyroskopy zostały wymienione także podczas ostatniej misji serwisowej z 2009 roku.

Problemy z żyroskopami są zmorą teleskopu. Są one bardzo precyzyjne, ale też kapryśne. Żyroskopy utrzymują teleskop w stabilnej pozycji i pozwalają mu patrzeć w odpowiednim kierunku. Są istotną częścią systemu określającego i kontrolującego kierunek, w którym spogląda teleskop.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Teleskop Hubble'a na pokładzie ma sześć żyroskopów, ale od prawidłowego działania potrzebuje jedynie trzech. Połowa pełniła rolę zapasową. Ale przez lata spędzone w przestrzeni kosmicznej żyroskopy znowu uległy awarii. Do niedawna teleskop miał trzy działające żyroskopy, ale jeden z nich coraz częściej zwracał błędne odczyty, powodując wielokrotne przechodzenie teleskopu w tryb awaryjny i zawieszanie obserwacji naukowych.

24 maja teleskop wszedł kolejny raz w tryb awaryjny. Chociaż sam sprzęt i jego instrumenty naukowe są w dobrym stanie, to obserwacje zostały przerwane. Na wczorajszej (04.06.2024 r.) konferencji prasowej przedstawiciele NASA poinformowali, że zamierzają podjąć krok, który rozważali od dawna. Kosmiczny Teleskop Hubble'a będzie działał tylko z jednym żyroskopem, a drugi działający jeszcze żyroskop będzie pełnił funkcję zapasową.

Obserwacje będą wstrzymane do czasu rekonfiguracji teleskopu i systemu naziemnego. Ta zmiana umożliwi kontynuowanie pracy teleskopu przez kolejne lata, choć funkcjonowanie na jednym żyroskopie ograniczy wydajność obserwatorium. Zespół z NASA spodziewa się wznowienia operacji naukowych do połowy czerwca.

Teleskop Hubble'a używa trzech żyroskopów, aby zmaksymalizować wydajność, ale może prowadzić obserwacje za pomocą tylko jednego żyroskopu. NASA opracowała ten plan po raz pierwszy ponad 20 lat temu, aby przedłużyć żywotność Hubble'a i umożliwić mu skuteczne dostarczanie spójnych danych naukowych przy użyciu mniej niż trzech działających żyroskopów.

Teleskop już w latach 2005–2009 działał z dwoma funkcjonującymi żyroskopami. Badacze z NASA twierdzą, że operacje wykonywane z dwoma żyroskopami tylko nieznacznie różnią się od trybu, w którym teleskop funkcjonuje na jednym. Zresztą funkcjonowanie Hubble'a wyłącznie z jednym działającym żyroskopem zostało zademonstrowane na krótko w 2008 roku i nie miało to wpływu na jakość zdjęć. Choć są pewne ograniczenia.

Obserwatorium będzie potrzebowało więcej czasu, aby obrócić się i skupić na celu. Będzie polegało na innych czujnikach, by zweryfikować swoją pozycję. Nie będzie też tak dużej elastyczności co do tego, gdzie może prowadzić obserwacje w danym momencie. Nie będzie również w stanie śledzić szybko poruszających się obiektów, jak komety czy asteroidy.

Inżynierowie z NASA oszacowali, że działanie na jednym żyroskopie zmniejszy wydajność obserwatorium o około 12 proc. Ocenili też, że istnieje ponad 70 proc. szans na to, że teleskop Hubble'a będzie miał co najmniej jeden funkcjonalny żyroskop do 2035 r.

Źródło: NASA, Science