Гироскопы — «ахиллесова пята» легендарного телескопа
За 34 года пребывания на орбите легендарный космический телескоп «Хаббл» внёс неоценимый вклад в изучение Вселенной. Однако для того, чтобы продолжать научную миссию, команде телескопа пришлось преодолеть немало технических трудностей, связанных с износом его компонентов, в частности гироскопов.
Гироскопы являются критически важной частью системы наведения «Хаббла», которая включает в себя три датчика точного наведения, колёса и сами гироскопы. Эта система позволяет телескопу отслеживать звёзды, находить путь при сканировании небес и удерживать фокус на изучаемых объектах. Для правильной работы телескоп должен оставаться сфокусированным на цели, не отклоняясь более чем на 7/1000 угловой секунды (примерно на ширину человеческого волоса, видимого с расстояния в милю).
За свою долгую историю «Хаббл» «износил» 22 гироскопа, 8 из которых вышли из строя из-за коррозии тонких металлических проводов, которые провода передают энергию в механизм гироскопа и выводят данные, располагаясь в густой жидкости. Со временем гибкие выводы начинают подвергаться коррозии, что может привести к их изгибу или поломке, выводя гироскоп из строя.
В критические моменты, когда количество исправных гироскопов снижалось до опасного уровня, команда «Хаббла» разрабатывала инновационные решения для продолжения научной работы телескопа. Одним из таких решений стал режим с двумя гироскопами, который был создан после того, как последняя запланированная миссия по обслуживанию была временно отменена после катастрофы «Колумбии» в 2003 году. В этом режиме один недостающий гироскоп заменялся другими датчиками, хотя и менее эффективно, но позволяя продолжать собирать научные данные.
Наиболее серьёзный инцидент произошел в 1999 году, когда из шести гироскопов телескопа четыре вышли из строя, причём последний вышел из строя примерно за месяц до запланированной миссии по их замене и модернизации телескопа. «Хаббл» был переведён в безопасный режим и ждал прибытия астронавтов.
В рамках обслуживающей миссии в 2009 году, которая стала последней запланированной миссией к «Хабблу», астронавты заменили все шесть гироскопов, доведя их общее количество до шести основных и трёх запасных. Однако в апреле 2024 года один из новых гироскопов начал показывать колебания мощности, что вынудило NASA перевести «Хаббл» в безопасный режим для исследования проблемы. На данный момент у телескопа остаются только два полностью работоспособных гироскопа.
Ещё в 2015 году директор Научного института космического телескопа Кен Сембах предвидел, что гироскопы станут ограничивающим фактором для работы «Хаббла». Поэтому команда начала разрабатывать режимы работы с меньшим количеством гироскопов, чтобы продлить их срок службы. «Как оказалось, нам действительно нужен был этот режим, и теперь это не является таким большим ограничивающим фактором для «Хаббла», потому что это продлило миссию не такой срок, о котором мы и не думали», — отметил Сембах.
На данный момент из шести гироскопов на борту «Хаббла» три вышли из строя из-за коррозии гибких проводов. NASA пока не уточнило, вызваны ли последние ошибочные показания одного из оставшихся гироскопов неисправностью гибкого провода или другой проблемой. Если этот гироскоп выйдет из строя, то команда активирует специально разработанный режим для подобных ситуаций.
Команда «Хаббла», обладая богатым опытом решения подобных проблем, разработала режим с одним гироскопом, который при необходимости может ещё больше продлить срок службы легендарного телескопа. Благодаря этим решениям и упорству инженеров, «Хаббл», несмотря на технические трудности, продолжает совершать выдающиеся открытия, расширяя наши знания о Вселенной и раскрывая ее тайны.
