gov-civil-vilareal.ptHubble on the Bubble: Kann die NASA das berühmteste Teleskop der Welt reparieren?
>Am 13. Juni 2021 entdeckte das Hubble-Weltraumteleskop ein Problem in einem seiner Computer und wechselte in den abgesicherten Modus. Es schloss alle nicht wesentlichen Operationen, schloss seine Luke und erwarteten Ingenieure auf der Erde, um herauszufinden, wie man das Problem beheben kann .
Aber das gestaltet sich schwieriger als gedacht.
[ UPDATE (18. Juli 2021): Am 15. Juli 2021, Ingenieure konnten erfolgreich auf einen Backup-Nutzlast-Computer umsteigen (siehe unten für Details dazu) und schalten Sie Hubble wieder ein! Tests zeigten, dass alles richtig funktionierte und die wissenschaftlichen Beobachtungen begannen am Samstag, 17. Juli, wieder. Herzlichen Glückwunsch an das gesamte Team!]
Das anfängliche Problem schien in einem Speichermodul in seinem Nutzlastcomputer zu liegen, der die wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Observatoriums organisiert und steuert: seine Kameras, wenn man so will. An Bord befinden sich fünf wissenschaftliche Detektoren sowie drei Teleskope, die das Observatorium auf Kurs halten , so dass dieser Computer einen kritischen Job ausführt.
Wenn Hubble hier etwas hilft, dann ist es Redundanz.
Ein sehr junger Stern im Orion kündigt seine Geburt an, indem er zwei Materiestrahlen aussendet, wodurch das Objekt HH 24 entsteht. NASA und ESA; Danksagung: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA)/Hubble-Europe (ESA) Collaboration, D. Padgett (GSFC), T. Megeath (University of Toledo) und B. Reipurth (University of Hawaii)
Ein Modul-Neustartversuch am 14. JuniNSgescheitert. Ingenieure versuchten, zu einem Backup-Modul (einem von vielen auf dem Computer) zu wechseln, aber der Befehl wurde nicht abgeschlossen. Sie versuchten dann, beide Module wieder online zu bringen (und versuchten, Diagnosedaten zu erhalten), aber auch das funktionierte nicht.
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Es gibt einen Backup-Nutzlastcomputer, ein vollständiges Duplikat des Hauptcomputers, der an Bord im Leerlauf war und auf eine solche Gelegenheit wartet. Hier wird es jedoch seltsam: Ende Juni schalteten die Ingenieure das Backup ein und stellten fest, dass es die gleichen Fehler wie beim primären Computer gab. Das ist nicht großartig; es impliziert, dass das Problem tatsächlich etwas anderes ist, weiter oben im Hardwarefluss.
Das Science Instrument and Command and Data Handling Unit, das 2009 auf dem Hubble-Weltraumteleskop installiert wurde, ist hier kurz vor dem Start zu sehen. In dieser Einheit ist etwas schief gelaufen und Ingenieure auf der Erde arbeiten daran, das Problem zu beheben. Kredit: NASA
Der Nutzlastcomputer ist Teil einer größeren Baugruppe namens die Einheit „Science Instrument and Command and Data Handling“ (oder SI C&DH) , das über andere Hardware verfügt, die den Nutzlastcomputer unterstützt, wie eine Kommunikationsschnittstelle, die es ihm ermöglicht, mit anderen Observatoriumskomponenten zu kommunizieren, und vier Speichermodule (ein primäres und drei Backup-Module).
Da der Nutzlastcomputer und sein Backup nicht richtig funktionieren, kann das Problem an der SI C&DH-Einheit liegen. Im Moment untersucht das Team andere Hardwarekomponenten, darunter den Leistungsregler und eine Einheit, die die wissenschaftlichen Daten formatiert, um sie zur Erde zu senden. Wenn eines dieser Teile das Problem ist, müssen die Ingenieure möglicherweise eine kompliziertere Reihe von Befehlen ausführen, um zu Backups dieser Teile zu wechseln (die B-Seite, wie sie genannt wird; die primäre wird als A-Seite bezeichnet).
So etwas ist schon einmal passiert; 2008 fiel die SI C&DH Primäreinheit aus. Das war buchstäblich kurz vor der letzten Wartungsmission des Shuttles Atlantis sollte starten , und der Flug hatte Verspätung, so dass eine neue Einheit geschickt werden konnte, um die ausgefallene zu ersetzen. Das geschah im Jahr 2009, und die damals installierte Einheit ist diejenige, die jetzt Probleme hat.
Dies ist eindeutig ein heikles und komplexes Thema. Wohlgemerkt, Hubble befindet sich im Orbit um die Erde und fliegt mit 8 Kilometern pro Sekunde in einer Höhe von weit über 500 Kilometern über der Oberfläche um unseren Planeten. Niemand wird hochgehen und mit der Faust auf die Seite schlagen. Das endgültige Design des Observatoriums machte es für Astronauten von einem Space Shuttle aus nutzbar, das es mit einem Roboterarm greifen, in eine sichere Konfiguration ziehen und Astronauten lange und normalerweise mühsame Weltraumspaziergänge ermöglichen konnte, um daran zu arbeiten.
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Der heftig explosive Stern AG Carinae ist von riesigen Mengen an Gas und Staub umgeben – genug, um 15 Sonnen zu erzeugen – hier in einem Hubble-Bild zu sehen, das sein 31. Jahr seit dem Start im Jahr 1990 feiert. Quelle: NASA, ESA und STScI
Wir haben derzeit keine solche Fähigkeit. Eine SpaceX Dragon Capsule könnte wahrscheinlich daneben ziehen, aber was dann? Es gibt keine Möglichkeit, das Observatorium in Schulbusgröße zu sichern und daran zu arbeiten. Daher muss vorerst jede Fixierung des ehrwürdigen Teleskops aus der Ferne vom Boden aus erfolgen.
Die neuesten Nachrichten, die wir haben, sind von Freitag (2. Juli). Sie können also auf dem Laufenden bleiben, indem Sie Hubble und der NASA auf Twitter folgen. Es ist wichtig zu beachten, dass das Observatorium und die Kameras in Ordnung sind. Sie schlafen nur mehr oder weniger. Wenn dieses Problem gelöst ist, sollten sie wieder den Himmel für uns ausspionieren.
Ein Diagramm der Position der wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Hubble-Weltraumteleskops. Kredit: NASA / GSFC
Ich mache mir darüber Sorgen, aber es hat sich noch nicht zu wirklichen Sorgen entwickelt. Hubble hat sich im Laufe der Jahrzehnte mit unzähligen Problemen konfrontiert und ist auf der anderen Seite herausgekommen.
Aber Jahrzehnte. Beeindruckend. Ich begann meine Zusammenarbeit mit Hubble im Jahr 1990, buchstäblich zwei Wochen vor dem Start ins All, und arbeitete danach fast ein Jahrzehnt lang an verschiedenen Aspekten davon. Es ist seltsam zu denken, dass es schon so lange dort oben ist, aber hier sind wir. Was mich denken lässt…
Der Krebsnebel, der expandierende Trümmer einer Supernova-Explosion, befindet sich etwa 6.500 Lichtjahre von der Erde entfernt. Kredit: NASA, ESA, J. Hester und A. Loll (Arizona State University)
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Vorhin sagte ich, Redundanz würde Hubble retten. Das stimmt, aber es gibt noch mehr. Etwas anderes ist gefragt: Cleverness. Intelligenz. Erfahrung. Dinge, zu denen wir Menschen jederzeit fähig sind, vor allem aber, wenn wir etwas im Visier haben, von dem wir glauben, dass wir es tun müssen. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler, Ingenieure und Programmierer und so viele andere Hubble in erster Linie entwickelt. Wir wollten einen außergewöhnlichen Blick auf den Himmel, etwas, das noch nie zuvor jemand gemacht hatte.
Und sie haben es geschafft. Hubble hat seine Fehler, und ich habe mehr Zeit damit verbracht, sie zu beklagen, als die meisten. Aber viele dieser Fehler sind korrigierbar, weil sie geplant waren. Vielleicht nicht gerade dieses Problem, oder der verstellte Spiegel , oder dies oder das. Aber es wurde gemacht, um gewartet zu werden, und verallgemeinert genug, um im Bedarfsfall repariert werden zu können.
Hubble ist über 30 Jahre alt , und vor dieser neuesten Ausgabe noch sehr gut funktioniert. Es enthält Technologie, die als uralt gilt, aber es tickt immer noch. Oder zumindest wird es wieder so sein, wenn dieses Problem behoben ist.
Und hey, vielleicht kann es nicht sein. Es wird ein Tag kommen, an dem wir einfach nicht reparieren können, was auch immer das Observatorium schmerzt. Das wird für viele von uns ein harter Tag, aber wir können auch zurückblicken und staunen, was diese Maschine geleistet hat. Was wir dadurch erreicht haben.
