Hubble Space Telescope är en hjälte i astronomivärlden. Nu har vi Hubbles första bild efter sin återkomst till tjänst.
Hubbles första bild efter dess problem kommer inte att bli den sista, tack vare alla dess gyros och alla dedikerade människor som hanterar rymdteleskopet. Hubble har, eller hade, sex gyroskop. Teleskopet är utformat för att fungera med tre gyros, medan de andra tre fungerar som säkerhetskopior. Detta var framåt tänka, eftersom gyroskop så småningom misslyckas.
Två hade tidigare misslyckats - den ena i mars 2014 och den andra i april 2018 - lämnade den med fyra. Men natten till den femte lämnade misslyckandet det med bara tre operativa gyros, och ingen säkerhetskopiering. När den gyro misslyckades satte Hubble sig i säkert läge. Den slutade att göra vetenskap och pekade sina solpaneler mot solen och väntade på instruktioner.
"Detta har varit en otrolig saga, byggd på Hubble-teamets heroiska insatser," - Hubble seniorprojektforskare Jennifer Wiseman, vid NASA Goddard.
Gyroskopet misslyckades i början av en tre-dagars helg, och textmeddelanden gick ut till medlemmarna i Hubble-teamet och berättade vad som hade hänt. Sedan 2011 har Hubble kontrollcenter automatiserats, så när medlemmarna i teamet samlades där var det som gamla tider.
Mer än ett dussin medlemmar samlades i kontrollrummet vid Goddard Space Flight Center. De försökte återuppliva den misslyckade gyroen men lyckades inte. De aktiverade sedan en back-up-gyro men den rapporterade superhöga rotationshastigheter på 450 grader per timme. Detta med Hubble som bara vänder mindre än en grad per timme.
Dave Haskins är Hubbels chef för uppdragsoperationer på Goddard, och enligt honom hade detta aldrig hänt tidigare. "Det här är någonting som vi aldrig har sett förut på andra gyros - det är så högt." sa Haskins.
Det här felet var den sista säkerhetskopian för Hubble. Hubble kan fungera med bara en gyro, men dess förmågor är kraftigt minskade. Detta "one-gyro" -läge var tidigare designat och testat, men Hubble-teamet ville inte använda det förrän det var deras enda, sista alternativ. En-gyro-läget skulle fungera, men det skulle begränsa Hubbles effektivitet och hur mycket av himlen teleskopet kunde observera vid en given tidpunkt på året. Om det skulle hända, skulle alla inom astronominsamhället veta att slutet var nära för den värdiga Hubble.
Teammedlemmarna undrade vad de skulle göra härnäst, och för första gången på flera år fanns det människor i kontrollrummet som kontinuerligt övervakade Hubbles hälsa.
"Det visar teamets mångsidighet." - Dave Haskins, Hubble Mission Operations Manager.
"Teamet drogs samman till personalen dygnet runt, något vi inte har gjort på flera år," delade Haskins. Teammedlemmar gick in för att ta skift - flera av Hubbles systemingenjörer, andra som hjälper till att köra tester och utcheckningar av Hubbles marksystem och några som brukade bemanna Hubbles kontrollrum men inte hade gjort det på länge. "Det har gått år sedan de har varit på konsolen som gjort den typen av skiftarbete," sade Haskins. ”För mig var det sömlöst. Det visar teamets mångsidighet. ”
Hubble Manager Pat Crouse blev upptagen den helgen med att rekrytera ett team av experter för att analysera det ovanliga beteendet hos överhastighetsgyron och för att se vad som kunde göras. Den gruppen träffades för första gången tisdagen den 9 oktober och bidrog med deras insikter om Hubbles återhämtning. Efter veckor med att tänka sig igenom problemet och testa lösningar misstänkte Crouses grupp och Hubble-teamet att något fysiskt skulle kunna hindra gyron. Men oavsett frågan var de tvungna att lösa det från marken. Det skulle inte finnas fler uppdrag för att fixa Hubble.
"Vi hade tidigt ingen aning om vi skulle kunna lösa problemet eller inte." Mike Myslinski, Hubbles biträdande chef för uppdragsoperationer.
Teamet bestämde sig för att de skulle försöka ta bort hindret, om det fanns en. De bytte gyros upprepade gånger genom olika driftslägen. De roterade själva teleskopet med stora mängder. Så småningom började de höga rotationsgraden från den kränkande gyron att falla och så småningom återvände till nästan normalt.
Teamet uppmuntras av detta resultat, men de var fortfarande försiktiga. Om någon av gyrorna rapporterade extremt höga hastigheter, skulle Hubble gå in i säkert läge igen och störa oavsett vetenskap det gjorde. Teamet laddade upp ny programvara till Hubble för att skydda mot att detta händer igen. De satte också rymdteleskopet genom några övningsmanövrar för att simulera verkliga vetenskapliga observationer. Hubble presterade bra, och teamet suckade av lättnad.
"Vi hade tidigt ingen aning om vi skulle kunna lösa den frågan eller inte," sade Hubbles biträdande verksamhetschef Mike Myslinski om de höga gyrosatserna.
Ett annat team arbetade hårt i bakgrunden och förberedde sig på en händelse som hittills har undvikits. De förberedde sig för att Hubble skulle fungera på bara en gyro, med en annan i reserv som reserv. Denna situation undviks den här gången, men det kommer att hända så småningom. "Vi vet att vi måste gå till en gyro en dag och vi vill vara så förberedda som möjligt för det," förklarade Myslinski. "Vi har alltid sagt att när vi kom ner till tre gyros skulle vi göra så mycket uppifrån som möjligt för en-gyrovetenskap. Den dagen har kommit. ”
För närvarande korsar Hubble dock som om ingenting hade hänt. Dess första vetenskapliga bild sedan hela affären är av ett galaxfält i konstellationen Pegasus. Bilden innehåller stjärnbildande galaxer upp till 11 miljarder ljusår bort. Inget problem för Hubble.
"Detta har varit en otrolig saga, byggd på Hubble-teamets heroiska ansträngningar," uttalade Hubble seniorprojektforskare, Jennifer Wiseman, vid NASA Goddard. "Tack vare detta arbete är Hubble Space Telescope tillbaka till full vetenskaplig förmåga som kommer att gynna det astronomiska samhället och allmänheten under många år framöver."
Under sin många års verksamhet har Hubble blivit en familjemedlem för forskare och för oss andra. Vi vet att en uppgift kommer att ta slut, och det kommer att vara det. Det blir en sorglig dag. Men för närvarande gör Hubble fortfarande vetenskap och fångar några av de mest fantastiska bilderna av universum vi lever i.
Njut av det medan vi har det!
- Pressmeddelande från Hubblesite: Bakom kulisserna för att återställa NASA: s Hubble
- Pressmeddelande från Hubblesite: Hubble i säkert läge när Gyro-problem diagnostiseras
- NASA Hubble rymdteleskop
- NASA: Hubble Space Telescope Pointing Control System
- NASA: s Goddard Space Flight Center
