Космическият телескоп Хъбъл отново е в действие – пуска зашеметяващи нови изображения

Космическият телескоп Хъбъл на НАСА отново е в действие, изследвайки близката и далечната вселена. Научните инструменти отново са напълно в експлоатация, след като се възстановиха от компютърен проблем, който спря наблюденията на телескопа за повече от месец.

Научните наблюдения бяха възобновени следобед на събота 17 юли. Целите на телескопа от миналия уикенд включват необичайните галактики, показани на изображенията по-долу.

„Радвам се да видя, че Хъбъл е хвърлил поглед към Вселената, за пореден път улавяйки изображенията, които ни заинтригуват и вдъхновяват в продължение на десетилетия“, каза администраторът на НАСА Бил Нелсън. „Това е момент, за да отпразнуваме успеха на екип, наистина посветен на мисията. Чрез техните усилия Хъбъл ще продължи своята 32-ра година на откриване и ние ще продължим да се учим от трансформационната визия на обсерваторията.“

Тези снимки от програма, ръководена от Джулиан Далкантон от Университета на Вашингтон в Сиатъл, показват галактика с необичайно удължени спирални рамена и първия поглед с висока разделителна способност на интригуваща двойка сблъскващи се галактики. Други основни цели на телескопа Хъбъл включват кълбовидни звездни купове и полярно сияние на гигантската планета Юпитер.

Тези изображения от програма, водена от Джулиан Далкантон от Университета на Вашингтон в Сиатъл, показват завръщането на Хъбъл към пълните научни операции. [Left] ARP-MADORE2115-273 е рядко наблюдаван пример за двойка взаимодействащи галактики в южното полукълбо. [Right] ARP-MADORE0002-503 е голяма спирална галактика с необичайно удължени спирални рамена. Докато повечето дискови галактики имат четен брой спирални рамена, тази галактика има три. Кредит: Наука: NASA, ESA, STScI, Julianne Dalcanton (UW) Обработка на изображения: Alyssa Pagan (STScI)

Компютърът с полезен товар на Хъбъл, който контролира и координира научните инструменти на борда на обсерваторията, внезапно спря на 13 юни. Когато основният компютър не е успял да получи сигнал от компютъра с полезен товар, той автоматично поставя Hubble Science Instruments в безопасен режим. Това означава, че телескопът вече не се занимава с наука, докато специалистите на мисията анализират ситуацията.

Екипът на Хъбъл се придвижи бързо, за да разследва какво е сполетяло обсерваторията, която обикаля на около 340 мили (547 километра) над Земята. Работейки от центъра за управление на мисии в Центъра за космически полети Goddard на НАСА в Грийнбелт, Мериленд, както и дистанционно поради ограниченията на COVID-19, инженерите си сътрудничат, за да разберат какво причинява проблема.

За да усложни допълнително нещата, Хъбъл стартира през 1990 г. и наблюдава Вселената повече от 31 години. За да ремонтира телескоп, построен през 80-те години, екипът трябваше да използва знанията на персонала през цялата си дълга история.

Възпитаниците на Хъбъл се завърнаха, за да подкрепят настоящия екип в усилията за възстановяване и заеха десетилетия опит в мисията. Например пенсионираните служители, които са помогнали за изграждането на телескопа, са познавали входовете и тиганите на научния инструмент, командния блок и системата за обработка на данни, където се намира компютърът с полезен товар – опит от решаващо значение за определяне на следващите стъпки за възстановяване. Други бивши членове на екипа си помогнаха, като потърсиха оригиналните документи на „Хъбъл“, откривайки документи от 30 до 40 години, които трябва да помогнат на екипа да начертае пътя напред.

На 13 юни 2021 г. компютърът на полезния товар на космическия телескоп Хъбъл неочаквано се изключва. Екипът на Хъбъл обаче систематично идентифицира вероятната причина и как да я компенсира. Кредит: Центърът за космически полети Goddard на НАСА

„Това е едно от предимствата на програма, която работи повече от 30 години: огромният опит и опит“, каза Нзинга Тал, директор на Hubble’s Anomaly Systems Response в Goddard. „Беше унизително и вдъхновяващо да се ангажираме както с настоящия екип, така и с онези, които са преминали към други проекти. Има толкова много отдаденост на техните съотборници от Хъбъл и обсерваторията и науката, с които Хъбъл е известен.“

Нови и стари членове на екипа заедно си проправяха път през списък с потенциални виновници, опитвайки се да изолират проблема, за да се уверят, че разполагат с пълен запас от бъдеще, върху който устройствата все още работят.

Първоначално екипът смяташе, че най-вероятният проблем е влошаването на модула на паметта, но преминаването към резервни модули не успя да реши проблема. След това екипът проектира и проведе тестове, които включваха захранването на резервния компютър за полезен товар на телескопа Хъбъл за първи път в космоса, за да се определи дали два други компонента могат да бъдат отговорни: стандартното интерфейсно устройство, което свързва комуникациите между процесора на компютъра и други компоненти, или самия център на процесора. Стартирането на резервния компютър обаче не работи, като елиминира и тези възможности.

След това екипът продължи да изследва дали други устройства са виновни, включително командния блок / координатора на науката за данни и контролера на захранването, които са проектирани да осигурят стабилно подаване на напрежение към компютрите. Въпреки това би било по-сложно да се обърне внимание на който и да е от тези въпроси и би било по-опасно за телескопа като цяло. Преминаването към тези модули за архивиране на компоненти ще изисква и превключване на много други хардуерни кутии.

Nzinga Tull, мениджър за реагиране на системите за аномалии на Hubble в Центъра за космически полети Goddard на НАСА в Грийнбелт, Мериленд, работи в контролната зала на 15 юли, за да върне Хъбъл към пълни научни операции. Кредит: НАСА GSFC / Ребека Рот

„Превключвателят изискваше 15 часа управление на космически кораб от Земята. Основният компютър трябваше да бъде изключен и резервният компютър в безопасен режим временно пое космическия кораб. Няколко от кутиите също трябваше да бъдат включени“, каза Джим Гилетик , заместник-директор на проекта „Хъбъл“ в Goddard. Никога досега не са били пускани в космоса и други устройства са се нуждаели от размяна на интерфейси. “„ Нямаше причина да мислим, че всичко това няма да работи, но работата на екипа е да бъдете нервни и да мислите за всичко, което може да се обърка и как можем да компенсираме това. Екипът щателно е планирал и тествал всяка малка стъпка на земята, за да се увери, че са го направили правилно. „

Екипът продължи внимателно и методично оттам. През следващите две седмици над 50 души работиха по преглед, актуализиране и проверка на процедурите за превключване към устройства за архивиране и тестване на HD симулация и официален преглед на предложения план.

В същото време екипът анализира данните от предишните си тестове и техните открития показват, че контролерът на мощността е вероятната причина за проблема. На 15 юли те извършиха планираното преминаване към модула за архивиране и командване и обработка на данни на Science Instrument, който съдържа резервния блок за управление на мощността.

Победата дойде около 23:30 ч. EST на 15 юли, когато екипът реши, че смяната е успешна. След това научните инструменти бяха пуснати в експлоатация и Хъбъл отново започна да взема научни данни на 17 юли. Повечето наблюдения, загубени при спиране на научните операции, ще бъдат пренасрочени.

Това не е първият път, когато Hubble трябва да разчита на резервен хардуер. Екипът направи подобен превключвател през 2008 г., връщайки Хъбъл към нормални операции, след като друга част от модула Science Instrument и Command & Data Handling (SI C&DH) се провали. Последната мисия на поддръжката на телескопа Хъбъл през 2009 г. – така необходимата настройка, отстоявана от бившия американски сенатор Барбара Микулски – след това замени цялото звено SI C&DH, значително удължавайки експлоатационния живот на Хъбъл.

От тази мисия на услугата Хъбъл е направил повече от 600 000 наблюдения, като общата му продължителност на живота е над 1,5 милиона. Тези наблюдения продължават да променят нашето разбиране за Вселената.

Членовете на екипа за операции на Хъбъл работят в контролната зала на 15 юли, за да върнат Хъбъл в научните операции. Кредит: НАСА GSFC / Ребека Рот

„Хъбъл е в добри ръце“, каза Кенет Симбах, директор на Научния институт за космически телескоп (STScI) в Балтимор, Мериленд, който провежда научни операции на Хъбъл. обратно в експлоатация. Сега, когато Хъбъл отново предостави безпрецедентни гледки към Вселената, напълно очаквам, че тя ще продължи да ни удивлява с много бъдещи научни открития. „

Хъбъл е допринесъл за някои от най-много Важни открития на нашата Вселена, включително ускоряващото се разширяване на Вселената, еволюцията на галактиките във времето и първите изследвания на атмосферите на планетите извън нашата слънчева система. Неговата мисия е да прекара най-малко 15 години в проучване на най-отдалечените и най-слабите региони на Вселената и все още надхвърля тази цел.

„Огромното количество рекордна наука, представена от Хъбъл, е поразително“, каза Томас Зурбухен, асоцииран администратор на дирекция „Научна мисия“ на НАСА. „Имаме много да научим от следващата глава от живота на Хъбъл – самостоятелно, заедно с възможностите на други обсерватории на НАСА. Не бих могъл да бъда по-развълнуван от постигнатото от екипа на Хъбъл през последните няколко седмици. Те имат се сблъска с предизвикателствата на този процес от първа ръка, като гарантира, че дните от проучването на Хъбъл все още не са приключили. „