NASA、ハッブル宇宙望遠鏡は挫折に直面しているが、今後何年も運用を続けるはずだと発表

ハッブル宇宙望遠鏡に残っている 3 台のジャイロスコープのうち 1 台に問題が発生したため、ミッション管理者はバックアップ制御モードに切り替えることになり、一部の観測は制限されるものの、この有名な天文台は 2030 年代まで稼働し続けることになります。関係者らは語った。 火曜日。

ハッブルプロジェクトマネージャーのパトリック・クロス氏は記者団に対し、「2020年代の残りから2030年代にかけて、ハッブルを非常にうまく運用し、画期的な科学研究を行うことができるという非常に高い信頼性と確率があると依然として信じている」と語った。午後の電話会議。

一方、NASA本部の天体物理学部長、マーク・クランピン氏は、NASAは少なくとも現時点では商業ミッションの提案を除外していると述べた。 ハッブルをより高い高度まで上昇させるには SpaceX クルードラゴン宇宙船を使用。 この飛行は、スペースXとクルードラゴンのベテラン、ジャレッド・アイザックマンによって、ハッブルの寿命を延ばす方法として提案された。

補強により 望遠鏡 より高い高度では、ゆっくりと、しかし確実に宇宙船を地球に引き戻す、激しい外気中の「抗力」の微妙な影響を軽減することができます。 2021年に地球低軌道への初の完全商業飛行をチャーターした億万長者のアイザックマン氏は、スペースX社の「ポラリス」ミッションをさらに3つ指揮するための訓練を行っており、その中には今夏のミッションで民間人として初めて立つ予定のものも含まれる。 ハッチが開き、歩くことはないにしても、宇宙に浮かびます。

しかし、プロジェクト管理者は火曜日、ハッブルが近い将来に地球に帰還する危険はないと述べた。 最新の計算によると、この天文台は少なくとも 2035 年まで軌道上に留まり、将来必要に応じて可能な選択肢を検討する時間が与えられることになります。

クランピン氏は「既存の商業的能力を検討した後、今は再統合プロセスを進めるつもりはない」と述べた。 「NASA​​、SpaceX-Isaacman、およびその他の潜在的なパートナーによって行われた詳細な分析に非常に感謝しており、将来の商業的再打ち上げミッションを開発するための検討事項をより良く理解できるようになったのは確かです。

「しかし、私たちの評価では、科学の早期喪失などの潜在的なリスクやいくつかの技術的課題など、多くの考慮事項も提起されました。そのため、再起動は将来の選択肢ではありますが、長期的にはそうであるかどうかを判断するために追加の作業を行う必要があると考えています。続けるかどうか。」 – 長期的な科学的利益は短期的な科学的リスクを上回るでしょう。

ハッブル宇宙での数十年にわたるサービス

ハッブル宇宙望遠鏡は、1990 年 4 月 24 日にシャトル ディスカバリー号に乗って打ち上げられました。その際、鏡には有名な欠陥があり、船外活動の修理作業員が国家の恥を世界的な科学の象徴に変えるというありそうもない物語の始まりでした。

ハッブルは当初、94.5 インチ主鏡の製造時のエラーが原因で故障し、その結果、球面収差として知られる光学的欠陥が生じ、望遠鏡が星の光に鮮明な焦点を合わせることができなくなりました。

しかし、技術者たちはハッブルのぼやけた視界を修正する方法をすぐに発見しました。 彼らは、主鏡の収差を完全に打ち消す処方地上リレーミラーを備えた新しいカメラを設計しました。 COSTAR として知られる別の装置は、補正された光を他のハッブル観測装置に向けるように設計されています。

1993 年 12 月のシャトル整備ミッション中に、新しい広視野惑星カメラ 2 と COSTAR が宇宙飛行士によって設置されました。 彼らはまた、ハッブルの太陽電池パネルやその他の重要なコンポーネントも置き換えました。

NASAは今後もさらに4回の整備ミッションを飛行し、新しい最先端の機器を設置し、望遠鏡を目標から目標へと移動させて岩石に取り付ける精密な誘導センサーや重要なジャイロスコープなどの老朽化したコンポーネントを交換する予定だ。 詳細なメモのための強力な安定性。

ジャイロスコープはハッブルの寿命を延ばすために不可欠です。 この望遠鏡には 6 つの超安定ジャイロスコープが搭載されて発売されましたが、通常の操作に一度に必要なのは 3 つだけです。 2009 年の最後のサービスミッション中に、6 機すべてが交換されました。 新しいユニットのうち 3 台には、何らかの腐食を受けやすいコンポーネントが含まれていましたが、他の 3 台のユニットは、このリスクを大幅に軽減または排除する改良された設計が特徴でした。

しかし、ハッブル誕生 30 周年を迎える 2020 年までに、6 つの古いモデルのうち 3 つすべてが故障しました。

残りの 3 台のうちの 1 台であるジャイロ 3 号機が以前から断続的に動作し始め、徐々に性能が低下していました。 5月24日、ジャイロスコープがオフになり、天文台は保護用の「セーフモード」になり、技術者が選択肢を議論している間、科学活動は停止した。

ジャイロスコープの故障は避けられないため、エンジニアは以前、ハッブルが 2 つまたは 1 つのジャイロスコープだけで動作できるようにするソフトウェアを開発していました。 欠点は、望遠鏡が 3 つのジャイロスコープでは 85% 以上ではなく、常に空の約半分のターゲットにしか到達できないことです。

2 台のジャイロスコープを使用すれば望遠鏡をより効率的に操作できますが、技術者らは、残っている 2 台の無傷のユニットのうち 1 台をスタンバイにし、1 台のジャイロスコープだけでハッブルを操作し、もう 1 台は使用のために予備にしておくのが合理的であると結論付けました。 必要とされるので。

「私たちのチームは、20年以上前に初めて単一ジャイロ運用の計画を開発しました。これは、ハッブルの寿命を延ばすために今後最適な位置です」とクロス氏は述べた。 「いくつかの制限があります。ある目標の状況から別の目標の状況に移行し、その科学の目標を堅持できるようになるには、さらに時間がかかります。

「これにより、科学観測のスケジューリング効率が低下することになります。現在、週に約 85 周回の軌道をスケジュールしており、週に約 74 時間のスケジュールを立てることができると予想しています。これは、スケジューリング効率が約 12% 削減されることになります。」

さらに、単一ジャイロスコープモードでの望遠鏡の動きは精度が低く、エラーが発生しやすいため、「いつでも空のどこを観察できるかについて、それほど柔軟性はありません。しかし、一定期間が経過すると、来年には空はすべて私たちに利用できるでしょう。」

もう 1 つの制限は、望遠鏡が火星の軌道に近いターゲットを識別して追跡できないことです。ただし、そのような観測は 3 ジャイロスコープ モードでもまれです。

一方、技術者らは数日以内にシングルジャイロスコープ制御モードを実装し、今月中旬頃にハッブルを科学運用に戻す予定だ。

「私たちはジャイロの信頼性評価を更新しました…それでも、2035年までに少なくとも1つのジャイロが動作する可能性が70パーセント以上あるという結論に達しています」とクロス氏は語った。

ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、ハッブルの遺産に基づいて構築されており、空間と時間を掘り下げ、宇宙天文学の最前線を目指して着実な発見を生み出しています。 しかし、ハッブルは今でも世界クラスの観測を行っており、天文学者たちはそれをできるだけ長く動かし続けたいと考えています。