Ошибка телескопа хаббл

«Хаббл» опять сломался и перешел в безопасный режим

Телескоп «Хаббл» на рабочей орбите около 547 километров над Землей, источник фото: НАСА.

26 октября 2021 года НАСА сообщило, что космический телескоп «Хаббл» опять сломался. Его бортовой компьютер перевел в режим безопасной конфигурации все научные приборы. На борту аппарата возникли проблемы с синхронизацией внутренних коммуникаций телескопа.

НАСА пояснило, что все научные исследования на телескопе приостановлены. Специалисты начали расследование причин инцидента. Также по телеметрии НАСА увидело, что все научные инструменты телескопа находятся в работоспособном состоянии и не были повреждены в результате внутренних отказов связи элементов «Хаббла».

На борту «Хаббла» установлены шесть научных приборов: широкоугольная камера, регистрирующий спектрограф, усовершенствованная обзорная камера, камера и мульти-объектный спектрометр ближнего инфракрасного диапазона, ультрафиолетовый спектрограф и датчики точного наведения.

В этом году НАСА уже сталкивалось с проблемами на борту «Хаббла» дважды.

В марте телескоп перешел в безопасный режим из-за ошибки бортового программного обеспечения. Аварийная ситуация на телескопе произошла из-за недавно установленного программного обновления, которое должно было компенсировать колебания одного из его гироскопов. У этого патча не было разрешения на запись в определенное место в памяти бортового компьютера, что вызвало ошибку в его работе и впоследствии заставило всю систему перейти в безопасный режим. Также на телескопе возникла проблема с люком (защитной створкой) апертуры, расположенном в верхней части телескопа — он не закрылся автоматически. Дополнительные попытки сдвинуть люк, посылая команды с земли на ее основной двигатель, также не привели к его закрытию. Потом специалисты НАСА передали те же самые команды на его резервный двигатель, и это сработало. Теперь этот двигатель установлен как основной. Тогда анализ НАСА показал, что уровни напряжения в источниках питания телескопа медленно снижаются с течением времени по мере старения ее электроники.

В июне и июле этого года НАСА также чинила телескоп. Тогда компьютер полезной нагрузки «Хаббла» прекратил работу, аппарат перешёл в безопасный режим. Попытка специалистов НАСА переключиться на резервный модуль памяти оказалась неудачной. Помог только переход на резервный блок управления питанием. Телескоп не функционировал в течение месяца, но в итоге его работоспособность была восстановлена. Почти до конца октября он продолжал научные исследования.

«Хаббл» запустили на околоземную орбиту в апреле 1990 года на борту космического челнока «Дискавери». С тех пор было проведено пять плановых экспедиций по техобслуживанию телескопа, последняя из которых прошла в 2009 году. Больше телескоп не ремонтировали, возможности это сделать нет. За 31 год своей работы «Хаббл» выполнил более 1,5 млн исследований Вселенной, на основе которых было подготовлено более 18 тыс. научных работ и совершено более двух десятков астрономических открытий.

В конце этого года НАСА запустит космический телескоп «Джеймс Уэбб» — преемника «Хаббла». Это произойдет 18 декабря 2021 года или позже, по готовности ракеты и попадания в стартовые окна по погоде. Ранее вывод на орбиту нового современного телескопа НАСА совместно с Европейским космическим агентством планировали в октябре на ракете «Ариан-5» с космодрома Куру во Французской Гвиане.

Рождение идеи

Первым идею орбитального телескопа высказал немецкий ученый Герман Юлиус Оберт, один из тех, кто заложил основы современного ракетостроения. В далеком 1923 году 29-летний Оберт написал книгу «Ракета к межпланетным пространствам», в которой проницательно отметил, что телескоп, вынесенный за пределы земной атмосферы, значительно превзойдет в мощности те, что стоят на поверхности планеты. Спустя двадцать с лишним лет, в 1946 году, американский астрофизик Лайман Спитцер написал статью «Астрономические преимущества внеземной обсерватории». Основной тезис этой статьи был прекрасно аргументирован: Спитцер отмечал, что возникающие в атмосфере турбулентные помехи не представят затруднений для внеземного телескопа. Опять же такой прибор сможет вести наблюдения не только в обычном, но и в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне, значительная часть излучений которых поглощается атмосферой. Поэтому посредством внеземного телескопа можно будет разглядеть и те вещи, которые с поверхности Земли практически невидимы.

Что характерно, попытки запустить телескоп на орбиту начались буквально с того самого момента, когда человечество сделало первый шаг в космосе. Так, например, между 1966 и 1972 годами NASA запустило серию из четырех спутников ОАО (Orbiting Astronomical Observatory), вооруженных детекторами и телескопами, способными работать в ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-излучении. Эксперимент оказался вполне успешен: удалось получить ценнейшую информацию о сотнях звезд и открыть несколько пульсаров. Воодушевленное таким успехом, NASA предложило в 1968 году проект постоянно действующего на орбите телескопа. Это должен был быть гигантский рефлектор — прибор, использующий в качестве светособирательного элемента зеркало.

Выдающуюся роль в создании и воплощении этого проекта сыграла Нэнси Грейс Роман, позже получившая прозвище «мать „Хаббла“». Будучи профессиональным астрономом, она в 1960-х удостоилась в NASA должности главы отдела астрономии, оказавшись первой женщиной, назначенной на руководящий пост в космическом агентстве. Нэнси Роман загорелась идеей орбитального телескопа и выполнила все необходимые для него расчеты. Предполагалось, что в силу отсутствия влияния атмосферы разрешающая способность космического телескопа окажется в семь-десять раз больше, чем у его аналогичного по мощности «коллеги», расположенного на поверхности Земли.

Однако после того, как в 1969 году США одержали формальную победу над СССР в космической гонке, высадив первого человека на Луну, энтузиазм американских политиков в отношении освоения внеземных пространств значительно убавился. Ведь они рассматривали данную гонку в первую очередь в контексте геополитического соперничества. И добившись «победы», начали со спокойной совестью резать космические проекты. В начале 1970-х была свернута программа пилотируемых полетов на Луну, а на орбитальный телескоп не дали денег. Самые дальновидные до сих пор сожалеют о том, что «великий космический скачок» в 1970-х сдулся. А фантасты рисуют картины альтернативной реальности — на тему того, как могло бы быть, повернись события по-иному. Один из вариантов представлен, в частности, в сериале «Ради всего человечества», где люди уже в 1990-х высаживаются на Марсе.

Ну а в нашей, привычной реальности сторонники орбитального телескопа во главе с Лайманом Спитцером и Нэнси Роман так и не смирились с поражением. В течение многих лет они буквально бомбардировали Конгресс США письмами, добивались встреч с влиятельными политиками — и доказывали, доказывали, доказывали…

«Об этом наше молодое поколение астрономов, которое сделало свою карьеру с помощью космического телескопа „Хаббл“, часто забывает. Увы, в нынешнюю эпоху история забыла многое, но именно Нэнси в старые времена до интернета, Google, электронной почты и всего такого помогла „продать“ идею телескопа „Хаббл“ и организовать астрономов, которые в конце концов убедили Конгресс его финансировать», — отмечает бывший высокопоставленный сотрудник НАСА Эдвард Уэйлер.

Продавить Конгресс удалось в 1978 году — законодательный орган американского государства согласился выделить на космический телескоп 36 млн долларов. Если б там заранее знали, на какую именно сумму придется раскошелиться в конечном итоге! Правда, Европейское космическое агентство в обмен на 15% от времени работы будущего телескопа согласилось предоставить для него солнечные аппараты и другую дорогостоящую аппаратуру… Запустить телескоп на орбиту изначально предполагалось в 1983 году. Заранее было решено, что дорогостоящий аппарат назовут в честь астронома Эдвина Хаббла, умершего в 1953 году.

Эдвин Хаббл — интереснейший человек, жизнь и работа которого заслуживают отдельного подробного рассказа. Суть его деятельности емко выразил другой великий астрофизик, Стивен Хокинг. Как напоминает Хокинг, наше Солнце и ближайшие к нему звезды являются частью обширного звездного скопления — галактики Млечный Путь.

«Долгое время люди думали, что это и есть вся Вселенная. Только в 1924 году американский астроном Эдвин Хаббл показал, что наша Галактика — не единственная во Вселенной. На самом деле существует много других галактик, разделенных огромными участками пустого пространства. Чтобы доказать это, ему потребовалось измерить расстояния до этих галактик. Мы можем определить расстояния до ближайших звезд, наблюдая изменение их положений на небе по мере обращения Земли вокруг Солнца. Но другие галактики находятся так далеко, что в отличие от ближайших звезд кажутся неподвижными. Поэтому Хабблу пришлось использовать косвенные методы измерения расстояний», — пишет Стивен Хокинг.

Он поясняет, что видимый блеск звезды зависит от двух факторов — ее светимости и расстояния от нас.

«Для ближайших звезд мы можем измерить видимый блеск и расстояние, что позволяет рассчитать их светимость. И наоборот, если бы мы знали светимость звезд из других галактик, мы могли бы вычислить расстояния до них, измерив их видимый блеск. Хаббл утверждал, что существуют определенные типы звезд, всегда имеющие одинаковую светимость (если удается ее измерить благодаря тому, что эти звезды находятся достаточно близко от нас). Следовательно, если мы найдем такие звезды в другой галактике, мы можем предположить, что они имеют такую же светимость. Таким образом, мы могли бы вычислить расстояние до этой галактики. Если расстояния, рассчитанные для множества звезд из одной и той же галактики, совпадают, то мы можем быть вполне уверены в полученных результатах. Таким способом Эдвин Хаббл вычислил расстояния до девяти разных галактик», — отмечает Хокинг.

Словом, название «Хаббл» наилучшим образом подходило аппарату, которому предстояло приоткрыть для человечества тайны других галактик.

Победа, обернувшаяся поражением

Труд по материальному воплощению «Хаббла» поделили между несколькими учреждениями. Основную часть работы взял на себя государственный Центр космических полетов имени Джорджа Маршалла. В свою очередь, Центр космических полетов имени Годдарда вызвался помочь в координации разработки ряда необходимых приборов: он поручил изготовление оптической системы телескопа компании Perkin-Elmer, а корпорации Lockheed — строительство космического аппарата, которому предстояло унести «Хаббл» за облака. Основное требование к аппарату-носителю заключалось в том, чтобы он имел защиту от постоянных перепадов температур, возникающих при смене нагрева от прямого солнечного освещения на охлаждение в тени Земли. Телескоп предполагалось смонтировать внутри легкой алюминиевой капсулы, покрытой многослойной термоизоляцией. Внутри полетной капсулы предстояло установить «скелет» из углепластика, обеспечивающий надежное крепление приборов. Вывести капсулу на орбиту предполагалось посредством многоразового транспортного космического корабля системы Space Shuttle, которые начали эксплуатироваться в 1986 году.

«Хаббл» был задуман, напомним, как телескоп-рефлектор. Первый рефлектор собрал Исаак Ньютон еще в 1668 году. Данный прибор кардинально отличался от примененного Галилеем телескопа-рефрактора. Рефрактор (от слова refraction — «преломление») — это линзовый телескоп. Устройство собирает и преломляет свет с помощью двояковыпуклой линзы, которая и является объективом телескопа. Телескопы-рефракторы подходят для наблюдения сравнительно ярких объектов: Луны, планет, двойных звезд. Объектив же телескопа-рефлектора (reflection — «отражение») состоит только из зеркал. Такие телескопы больше подходят для наблюдения за удаленными (то есть более тусклыми, чем Луна и планеты Солнечной системы) объектами. Это связано с тем, что рефлектор полностью лишен главного недостатка рефрактора — хроматической аберрации (цветной каймы вокруг наблюдаемых объектов). А значит, дает ясную и четкую картинку без всяких цветовых искажений.

Зеркало, предназначенное для «Хаббла» (диаметром в 2,4 метра), оказалось устройством особого рода. Ведь космический телескоп предназначался для наблюдений в диапазоне от ультрафиолетового до почти инфракрасного спектра. Поэтому его разрешающая способность (то есть способность воспроизводить изображение отображаемых объектов) должна была быть в десять раз выше, чем у наземных приборов. Для получения столь сверхчувствительного зеркала компания Perkin-Elmer применила при полировке суперсовременные станки с числовым программным управлением. В качестве заготовки взяли стекло со сверхнизким коэффициентом теплового расширения. С целью уменьшения веса зеркало «склеили» из двух поверхностей, соединенных посредством особой сотовой структуры. Сверху нанесли отражающее алюминиевое покрытие толщиной 75 нанометров и защитное покрытие из фторида магния в 25 нанометров.

Однако при изготовлении зеркала компания превысила намеченный бюджет и существенно отстала от намеченного графика — до такой степени, что в NASA уже всерьез засомневались в компетентности Perkin-Elmer. В итоге пришлось отказаться от запланированного изготовления запасного зеркала и перенести дату запуска на октябрь 1984 года.

Выбились из графика и в Lockheed, хоть и в меньшей степени. В центре Маршалла жаловались, что «локхидовцы» не проявляют в ходе работ даже минимальной инициативы, предпочитая дожидаться указаний от NASA. Поскольку сроки продолжали срываться, назначили новую дату — апрель 1985-го. Однако и после старт пришлось несколько раз переносить: март, потом сентябрь 1986-го. На тот момент общий бюджет проекта распух уже до гигантской суммы в 1,175 млрд долларов — и продолжал расти. А далее случилась катастрофа космического челнока «Челленджер», унесшая жизни всех семи членов его экипажа. Эта трагедия стала причиной длительного перерыва в эксплуатации уцелевших челноков — ученые разбирались в причине аварии и пытались обезопасить остальные корабли от подобного рода инцидентов. Во время этой вынужденной задержки расходы на хранение уже готового телескопа составляли около 6 млн долларов в месяц, поскольку держать его необходимо было в помещении с искусственно очищенной атмосферой.

Наконец, час X был назван — 24 апреля 1990 года, спустя семь лет после первоначальной даты. И всё прошло без сучка и задоринки: челнок «Дискавери» успешно доставил «Хаббл» на орбиту. 20 мая 1990 года, спустя менее месяца после запуска, «Хаббл» отправил на Землю свой первый снимок, сделанный при настраивании фокуса орбитального телескопа. Эта фотография оказалась на 50% более резкой, нежели снимки наземных телескопов. В NASA откупоривали бутылки с шампанским, но вскоре выяснилось, что радость преждевременна. Когда «Хаббл» окончательно заработал, его резкость оказалась на порядок ниже расчетной. А всё потому, что установленное в телескопе зеркало было выполнено слишком плоским по краям: на целых два микрометра тоньше расчетного!

В результате во время наблюдений возникала аберрация, сделавшая большинство запланированных наблюдений отдаленных уголков космоса невозможными. Не зря в NASA с недоверием относились к Perkin-Elmer, ведь дефект возник в процессе шлифовки зеркала. Но и само NASA выглядело не лучше: в ходе расследования выяснилось, что выявить и устранить дефект можно было еще на земле, до старта. Во время одной из проверок изъян зеркала был обнаружен, однако на это не стали обращать внимания.

Такие явления, как очковтирательство и готовность жертвовать качеством работы ради возможности подать начальству красивый рапорт, интернациональны.

Скрыть скандальную ситуацию от широкой общественности не удалось — миссия «Хаббла» была широко разрекламирована, и налогоплательщик требовал практической отдачи от гигантских средств, затраченных на орбитальный телескоп. Когда неприглядная истина стала достоянием публики, авторитет NASA серьезно упал. Стендаперы начали отпускать едкие шутки о горе-ученых, а сценаристы кинокомедии 1991 года «Голый пистолет 2½: Запах страха» даже поставили историю «Хаббла» в один ряд с такими катастрофами, как затопление «Титаника» и «Лузитании», взрыв дирижабля «Гинденбург» и землетрясение в Сан-Франциско 1906 года. Встал сакраментальный вопрос: что делать?

«Конечно, „Хаббл“ можно было снять с орбиты и доставить на Землю. Но дело в том, что программа создания телескопа и так до неприличия выбилась за рамки бюджета: с начальных 400 миллионов он вырос до 2,5 миллиардов долларов. Снимать „Хаббл“ с орбиты, а затем возвращать снова в космос было слишком дорогим удовольствием, особенно в то время, когда NASA не пинал только ленивый. Так что единственным шансом спасти „Хаббл“ было установить на телескоп „очки“ — корректирующую аппаратуру, исправлявшую дефект зеркала», — пишет историк освоения космоса Кирилл Размыслович.

Аварийная бригада

Занимаясь поисками решения вопроса, специалисты NASA решили создать новый оптический компонент, который бы выполнял преобразование, эквивалентное ошибке, но с обратным знаком. Новое устройство работало бы подобно «очкам» для телескопа, корректируя возникшую аберрацию. Коррекция могла осуществляться за счет использования зеркал иной формы. Система, предназначенная для устранения сферической аберрации, получила название COSTAR и состояла из двух зеркал, одно из которых компенсировало дефект. Однако для установки COSTAR на «Хаббл» было необходимо демонтировать один из приборов, чтобы высвободить место. И ученые приняли решение пожертвовать высокоскоростным фотометром, предназначавшимся для наблюдений за звездами с изменяющейся яркостью. Пока шли разработка и создание корректирующей аппаратуры, пока отбирался и тренировался экипаж астронавтов, призванный осуществить ремонт телескопа — а все их действия предстояло отточить до автоматизма! — миновало немало времени.

Лишь 2 декабря 1993 года, спустя три с половиной года после запуска «Хаббла», стартовала новая миссия.

С космодрома у мыса Канаверал поднялся челнок «Индевор» (к слову, то же название носил парусник, на котором Джеймс Кук совершил в 1768–1771 годах свое первое кругосветное путешествие). На борту космического челнока находились семь человек: члены экипажа Ричард Кови, Кеннет Бауэрсокс и специалисты NASA Кэтрин Торнтон, Клод Николье, Джеффри Хоффман, Стори Масгрейв и Томас Эйкерс. Полет получил название «Миссия STS-61». Люди понимали крайнюю важность своей задачи, ведь если бы им не удалось отремонтировать «Хаббл», его списали бы со счетов, пожертвовав годами работы и умопомрачительными затратами. Вскоре после выхода на орбиту «Индевор» приблизился к «Хабблу», бесполезно летящему в космическом вакууме в 500 километрах от поверхности Земли. На четвертый день полета Масгрейв и Хоффман, выйдя через шлюзовую камеру в открытый космос, подобрались к возвышающемуся над ними на высоту четырехэтажного дома телескопу. Проникнув внутрь капсулы, они обнаружили повреждения гироскопов и обслуживающей их электроники. Закипела работа по снятию дефектных блоков и замене их на исправные.

В момент закрытия двухметровых алюминиевых дверей отсека гироскопов два из четырех замков отказались срабатывать. С Земли посоветовали оставить пока двери полуприкрытыми, и астронавты занялись подготовкой к замене поврежденных солнечных батарей. Потом они вновь попытались закрыть дверь, но два часа усилий не принесли успеха. Наконец, Масгрейв сумел надавить на нижнюю часть двери — и оба капризных замка защелкнулись одновременно…

В последующие дни работа над батареями продолжалась. 5 декабря пришла очередь отправляться на «Хаббл» для Кэтрин Торнтон — она оказалась первой женщиной, выходящей в открытый космос вторично. Кэтрин зафиксировала себя в руке механического манипулятора, и Клод Николье «подвез» ее к «Хабблу». Там она вместе с Эйкерсом отсоединила поврежденную батарею от корпуса телескопа, разорвав электрические соединения. Затем Николье отвел манипулятор с Торнтон в сторону, Кэтрин «подняла» 160-килограммовую панель над головой и разжала руки — выбросив неисправное устройство. После Торнтон извлекла из контейнера новую панель и примерно через час установила на место старой. Была заменена и другая батарея. Всего в тот раз женщина провела в вакууме 6 часов 36 минут.

6 и 7 декабря астронавты занимались заменой установленной на «Хаббле» широкоугольной планетарной камеры WFPC-1 на более совершенную WFPC-2. Далее им предстояла замена магнитометров, что чуть не обернулось серьезным ЧП: в руках у Хоффмана развалились две внешние панели корпуса одного из старых датчиков магнитометров. При потере изолирующего покрытия магнитометр мог начать выделять газы, опасные для оптики телескопа. Пришлось изготовить из подручного материала новые крышки и установить их во время одного из последующих выходов.

7 и 8 декабря Торнтон и Эйкерс произвели самую ответственную операцию, от которой зависел весь успех миссии, — они извлекли из телескопа высокоскоростной фотометр и заменили его блоком корректирующей оптики COSTAR. Кэтрин вручную открыла замки отсека научных приборов, а Эйкерс пролез внутрь и отсоединил электрические разъемы. Затем Торнтон ухватилась за рукоятки фотометра, вытащила его — и Николье отвел манипулятор с нею от телескопа.

COSTAR — двухметровый «ящик» массой 290 кг — был извлечен из доставленного к «Хабблу» контейнера и в конце концов установлен на предназначенное для него место. Наконец, нужно было еще провести ремонт бортового компьютера «Хаббла» DF-224. Он предназначался для выполнения поступающих из пункта управления команд, за форматирование данных для передачи на Землю и за ориентацию батарей на Солнце, а остронаправленных антенн — на ретрансляционные спутники. За время полета «Хаббла» два из шести блоков памяти компьютера отказали — а для его работы требовались как минимум три. Поэтому для надежности пришлось снабдить компьютер сопроцессором, оснащенным дополнительным блоком памяти. В последующие дни астронавты занимались выведением «Хаббла» на более высокую орбиту (до 595 км от Земли) и меняли электронику солнечных батарей.

Выполнение каждой из этих операций в любой момент могло перерасти в задачу, почти невыполнимую. Так, когда астронавты возились с устройством, управлявшим ориентацией одной из солнечных батарей, то так увлеклись, что не заметили, как от них «уплыли» три винта, предназначенных для закрепления новых деталей. Два из них поймал Масгрейв, а еще один Николье умудрился схватить манипулятором. Но потом начал барахлить механизм, предназначенный для перевода штанги крепления новых солнечных батарей из вертикального положения в горизонтальное. А сделать это было абсолютно необходимо — перед тем, как начать раскрывать свернутые в трубочку панели. Специалисты, находившиеся в пункте управления полетами на Земле, два часа безуспешно пытались разобраться с проблемой. Наконец, Масгрейв и Хоффман лично отправились ознакомиться с ситуацией. Николье поднял их на манипуляторе к месту крепления штанг, и Масгрейв слегка потянул каждую из них вниз. После этого механизм перестало клинить, и штанги медленно опустились в заданное положение… А астронавты сделали еще одно важное дело — установили дополнительный блок переключателей и кабель для спектрографа высокого разрешения. Это позволило избежать периодических сбоев в системе питания инструмента.

Миссия приближалась к концу — и для экипажа «Индевора» наступало время прощаться с «Хабблом». В ночь с 9 на 10 декабря была проведена операция по рассоединению двух объектов. Почти немедленно батареи «Хаббла» сориентировались на Солнце, и телескоп связался с центром управления через спутник TDRS. А экипаж «Индевора» в это время пребывал в приподнятом настроении. Они беседовали с президентом США Биллом Клинтоном и вице-президентом Альбертом Гором, которые поздравили астронавтов с завершением миссии. 13 декабря «Индевор» коснулся своими шасси посадочной полосы Космического центра имени Дж. Кеннеди во Флориде.

Всего за десять дней астронавты совершили пять выходов в открытый космос общей продолжительностью более 35 часов — это стало рекордом для того времени. Их сложнейшая работа оказалась успешной.

Помимо того, что «Хаббл» снабдили корректирующей оптикой, на нем еще заменили солнечные батареи, гироскопы, широкоугольную камеру и другие важные компоненты.

Бесценный массив данных

И обновленные «глаза» «Хаббла» заработали на полную мощь. Аппарат начал потоком транслировать на Землю четкие снимки, разительно отличавшиеся от прежних, мутных. За первые пятнадцать лет работы телескопа он получил 1,022 млн изображений 22 тысяч небесных объектов — звезд, туманностей, галактик, планет. Тот поток данных, который он ежемесячно генерирует в процессе наблюдений, составляет почти 480 Гб! Заявку на работу с «Хабблом» может подать любой человек или организация, вне зависимости от национальной или академической принадлежности. Конкуренция очень высока, а суммарно запрошенное время в шесть-девять раз превышает, как правило, реально доступное.

«Хаббл» использовали в качестве инструмента в своей работе свыше 3900 астрономов. На то, чтобы перечислить все открытия, сделанные с помощью орбитального телескопа, не хватит и сотни страниц, но можно упомянуть хотя бы несколько наиболее значительных.

Уже в начале работы «Хаббл» предоставил высококачественные изображения столкновения кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером, а позже дал человечеству подробные карты поверхности Плутона и другой карликовой планеты — Эриды. С помощью «Хаббла» ученые впервые наблюдали ультрафиолетовые полярные сияния на Сатурне, Юпитере и Ганимеде. Удалось получить много интереснейшей информации и о планетах, находящихся вне Солнечной системы. Телескоп обнаружил вокруг звезд в туманности Ориона большое количество дискообразных «протопланет» — и это стало доказательством того, что процесс формирования планет происходит у большинства звезд нашей Галактики. Получены и данные, позволяющие уточнить природу сверхмассивных черных дыр и квазаров — и через это уточнить возраст нашей Вселенной: 13,7 млрд лет. А свой самый знаменитый кадр «Хаббл» сделал 1 апреля 1995 года, запечатлев величественные «Столпы Творения» — причудливые скопления межзвездного газа и пыли, находящиеся в туманности Орел, примерно в 7000 световых годах от Земли.

Раз за разом «Хаббл» устремлял свой взор на участки неба, содержащие тысячи тусклых, невидимых невооруженным глазом галактик. Впервые были получены изображения так называемых протогалактик — первичных сгустков материи, сформировавшихся менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. В 2018 году стало известно, что «Хабблу» удалось снять крупным планом одну из самых древних среди известных галактик во Вселенной, которая существует на протяжении 500 млн лет после Большого взрыва. На данный момент орбитальный телескоп сделал так много снимков, что практически на каждый день приходится какое-либо открытие. В связи с этим обслуживающая телескоп команда запустила остроумный сервис: отныне каждый житель Земли может узнать, что именно открыл «Хаббл» в дату, совпадающую с днем рождения любого человека. Чтобы узнать, что запечатлел «Хаббл» в «ваш» день, следует перейти на сайт NASA, указать число и месяц — и получить «именную» фотографию.

После 1993 года и вплоть до наших дней на «Хаббле» побывали еще четыре экспедиции, члены которых занимались работами по ремонту и техобслуживанию телескопа — в 1997, 1999, 2002 и 2009 годах. Меняли инфракрасную камеру, гироскопы, бортовой компьютер, аккумуляторы, солнечные батареи, различные датчики и чинили изоляцию. Астронавт Майкл Массимино, прибывший к «Хабблу» на челноке «Атлантис» 11 мая 2009 года, ярко описывает волнение, которое он испытал в процессе замены блока питания спектрографа, предназначенного для обнаружения атмосферы на очень удаленных от Земли планетах.

«Сначала я должен был снять поручень на телескопе, блокировавший съемную панель. На нем было два шурупа сверху, и их удалось отвинтить без каких-либо проблем. Еще один шуруп был внизу справа, и его я без труда удалил. А вот четвертый шуруп не поддавался. Мой инструмент крутился, а этот шуруп — нет. Я посмотрел на него с более близкого расстояния и увидел, что он срезан. И тогда я понял, что не смогу снять поручень. А это означало, что я не смогу добраться до съемной панели с ее ста семнадцатью шурупами, по поводу которых я переживал в течение почти пяти лет. Это, в свою очередь, означало, что я не смогу добраться до вышедшего из строя блока управления электропитанием. Что означало, что мы не сможем починить этот аппарат — и все эти высоколобые ученые не смогут обнаружить жизнь на других планетах. И во всем буду виноват я. Я понимал, что они напишут в будущем в своих научных книгах. Всё это станет моим наследием. Мои дети и мои внуки будут читать об этом в школьных классах: мы смогли бы узнать о существовании жизни на других планетах, но папа Габби и Дэниела сломал космический телескоп „Хаббл“, и теперь мы ничего не узнаем», — вспоминал Массимино.

По его словам, он испытывал в тот момент чувство вселенского одиночества.

«Мы двигались со скоростью 28 000 километров в час и за девяносто минут совершали один оборот вокруг Земли. Это означало 45 минут солнечного света и 45 минут темноты. Когда корабль входил в темную зону, это была не просто темнота. То была самая темная темнота, которую мне только доводилось видеть, — полное отсутствие света. Становится холодно, и я ощущаю этот холод и чувствую наступающую темноту. И это только усугубляет мое одиночество. В течение примерно часа мы делали всё, что было возможно. Я поднимался вверх по корпусу челнока и спускался вниз, пытаясь понять, где мне нужно находиться для того, чтобы взять другой инструмент и попытаться решить проблему, но ничего не помогало. А затем, приблизительно через час с четвертью, мне сообщили, что я должен переместиться в переднюю часть корабля, добраться до отделения с инструментами и взять оттуда прижимное устройство и клейкую ленту. Я тогда подумал: у нас заканчиваются идеи. Я даже не знал, что у нас на борту есть такая лента…» — живописует Массимино.

То приключение закончилось и для него, и для «Хаббла» благополучно — астронавт по совету специалистов с Земли заклеил лентой поручень, который блокировал съемную панель, и, напрягшись, оторвал его. Дальнейшая починка блока питания спектрографа никаких проблем не вызвала…

Космический парадокс

К слову, в работе «Хаббла» заключается существенный философский парадокс: он доносит до землян картинку не тех явлений, что происходят прямо сейчас, а тех, которые произошли много-много лет назад. Об этом в свое время ярко писал великий астрофизик Карл Саган, являвшийся, кстати, горячим сторонником создания «Хаббла». Он описывал разговор со своей маленькой дочерью, которой он показал красную точку на небе. Ученый сказал девочке, что, возможно, на самом деле звезды на этом месте уже нет: за то время, пока ее свет добирался до человеческого глаза, она могла пропасть — например, взорваться.

«В нашем маленьком мире свет перемещается мгновенно, по крайней мере с практической точки зрения. Если лампочка светится, то, разумеется, физически она находится именно там, где мы ее видим, освещая всё вокруг. Протягиваю руку, дотрагиваюсь до лампочки: в самом деле, она тут, еще и обжигает. Если нить накала оборвется — света не будет. Если лампочка перегорит и ее вывинтят из патрона, то мы не увидим годы спустя на том же месте ту самую лампочку, освещающую комнату. Но если мы окажемся достаточно далеко от источника света, то целое солнце может погаснуть, а мы по-прежнему будем видеть, как ярко оно сияет. Возможно, мы не узнаем о его гибели еще долгие годы — на самом деле столько времени, сколько требуется свету, чтобы пересечь пустоту между нами и его источником. Свет движется быстро, но не бесконечно быстро», — пишет Саган.

Он добавляет, что нас отделяют от других галактик столь огромные расстояния, что мы наблюдаем все космические объекты в их прошлом, а некоторые даже в таком виде, в каком они были еще до появления Земли.

«Телескопы — это машины времени. Давным-давно, когда молодая галактика начала изливать свет в окружающую пустоту, еще не существовало никого, кто бы знал: спустя миллиарды лет разрозненные крупицы камня и металлов, льда и органических молекул соберутся в сгусток, который будет называться „Земля“, или что на ней возникнет жизнь и мыслящие существа, которые однажды увидят толику этого галактического света и попытаются разгадать, что же заставило его отправиться в путь», — подчеркивает именитый астроном.

Осознание факта ничтожности человека перед лицом Вселенной, как отмечает Карл Саган, действует на самооценку самым травмирующим образом.

«Напротив, нам представляется логичной и обоснованной идея о том, что наша группа (какова бы она ни была) по факту нашего рождения в ней должна занимать центральное место в социальной Вселенной. Среди наследников фараонов и претендентов на трон Плантагенетов, детей олигархов и бонз из ЦК, уличных бандитов и завоевателей народов, представителей привилегированного большинства, мрачных сект и униженных меньшинств такое эгоцентричное мировоззрение кажется не менее естественным, чем дыхание. Оно подпитывается из тех же источников, что и сексизм, расизм, национализм, а также другие убийственные идеологии исключительности, которые всегда были проклятием нашего вида. Нужна недюжинная сила характера, чтобы противостоять увещеваниям тех, кто убеждает нас в нашем очевидном, даже ниспосланном Богом превосходстве над ближними. Чем ниже наша самооценка, тем более мы уязвимы перед такими призывами», — констатирует ученый.

Неудивительно, что персонажи с «низкой самооценкой» сделали «Хаббл» частью своей теории заговора. Всем известно, что немалая часть населения отрицает реальность полета на Луну, утверждая, что кадры этой миссии «отсняли в павильонах Голливуда». Людям свойственен подсознательный страх перед космосом, перед его необозримыми пространствами, ничего не оставляющими от человеческой гордыни, от присущего самозваному «царю природы» ощущения себя центром Вселенной. Так что неудивительно, что нашлись и те, кто объявили фейком и сам «Хаббл». Дескать, нет никакого орбитального телескопа, а человечество уже почти тридцать лет «кормят дезой», якобы фабрикуемой «шарлатанами, именующими себя астрономами». В качестве «доказательства» своих построений конспирологи ухватились, в частности, за интервью с сотрудником Института исследований космоса при помощи космического телескопа (Space Telescope Science Institute) Рэем Виллардом.

Тот не скрывает восторга, рассказывая о фотографиях, поставляемых «Хабблом» на Землю.

«„Хаббл“ заново открыл Вселенную — именно благодаря своим невероятным изображениям и их доступности. Они выходят за рамки науки, они рассказывают о чудесах Вселенной, не вдаваясь во все мельчайшие факты науки. Некоторым просто нравятся эти изображения из-за того, что это — картинки, из-за их интуитивности, их экспрессивности. К некоторым они обращаются на духовном уровне», — говорит Виллард.

При этом астроном не скрывает, что они с коллегами самостоятельно раскрашивают поступающие с «Хаббла» картинки — а в оригинальном виде они черно-белые. Ведь речь идет об огромном диапазоне яркости и о цветах, невидимых человеческому глазу.

«Даже если подлететь близко к этим объектам, вы не увидите никакого цвета, потому что он будет простираться везде вокруг вас», — поясняет Виллард.

Свет далеких космических объектов, которые видит «Хаббл», слишком интенсивен — либо же, наоборот, слишком тускл для слабого человеческого глаза. Поэтому задача ученых, работающих с данными «Хаббла», заключается в том, чтобы «уловить сущность объекта», убедительно донести его до обычного зрителя. Зачастую для этого нужно усилить тот или иной цвет, выделить какой-либо оттенок, или подчеркнуть контраст. И после этих признаний Вилларда «борцы с космосом» радостно завопили: смотрите, они же почти в открытую признаются, что подделывают фотоснимки! Значит, никакого «Хаббла» нет!

Так или иначе, на орбите «Хаббл» находится уже более тридцати лет и еще проработает какое-то время — как предполагается на данный момент, до 2026 года. Оборудование его постепенно изнашивается — так, летом 2021-го «Хаббл» в течение месяца не функционировал, в то время как специалисты в центре управления полетами дистанционно устраняли неполадки, возникшие в устаревшем компьютере.

А после 2030-го «Хаббл», как предполагается, сойдет с орбиты и будет затоплен в Тихом океане. Изначально его планировали вывести из эксплуатации еще в 2014-м, заменив телескопом следующего поколения «Джеймс Уэбб». История запуска «Джеймса Уэбба», представляющего собой суперсовременную орбитальную инфракрасную обсерваторию, — это отдельная многолетняя эпопея. Его создатели тоже столкнулись с многочисленными препятствиями и срывом графиков — и в космос «Джеймс Уэбб» попал только 25 декабря 2021 года. Однако «Хаббл» давно не одинок на орбите — всего там находится в общей сложности свыше сорока телескопов, запущенных разными странами с 1994 по 2021 год. Но именно «Хаббл» занял в истории человечества совершенно особое место — потому что он первый.

Орбитальный телескоп «Хаббл» вышел из строя — NASA уже неделю не может вернуть его к нормальной работе. Рассказываем, что происходит с телескопом и можно ли его починить.

Что произошло с «Хабблом»?

Космический телескоп «Хаббл», который уже более 30 лет исследует Вселенную, внезапно перестал работать. 

Сбой компьютера полезной нагрузки произошел в воскресенье, 13 июня в 23:00 по МСК. Команда наземных операторов «Хаббла» предположила, что проблема связана с одним из модулей памяти. Для проверки этой гипотезы компьютер перезагрузили. После перезапуска проблемного блока электроники его работу планировалось внимательно отслеживать в течение суток, чтобы определить причину отказа.

Компьютер с полезной нагрузкой, известный как «Стандартный космический компьютер-1 НАСА», или NSSC-1, был разработан в 1980-х годах и является частью блока управления и обработки данных, полученных научными приборами телескопа. Эта система дублирована, то есть имеется резервная копия NSSC-1, однако всегда работает только один модуль памяти, а три остальных находятся в режиме ожидания.

Исследователи уже опредилили, что проблема — в компьютере устройства, который перестал работать в прошлое воскресенье. В НАСА отмечают, что все научные приборы и телескоп находятся «в полном порядке».

НАСА сообщило, что первоначальные данные указывают на деградирующий модуль памяти компьютера как источник проблемы. Попытка переключиться на резервный модуль памяти также провалилась.

Технология компьютера устройства была разработана еще в 1980-х годах и заменена во время технического обслуживания в 2009 году.

Почему «Хаббл» перестал работать

По словам представителей космического агентства, сам телескоп и другие научные приборы находятся в исправном состоянии. Однако так как бортовой компьютер полезной нагрузки отвечает за управление и координацию научных инструментов на борту аппарата, из-за сбоя в передаче сигналов на главный компьютер вся научная деятельность телескопа прекратилась.

В прошлый понедельник, 14 июня, специалисты попытались перезапустить систему, но сделать им это не удалось.

Причиной, как считают в НАСА, стало повреждение одного из четырех модулей твердотельной памяти объемом 64 килобайта, тем не менее, оживить телескоп через переключение на резервный модуль также не получилось.

Компьютер с полезной нагрузкой, известный как «Стандартный космический компьютер-1 НАСА», или NSSC-1, был разработан в 1980-х годах и является частью блока управления и обработки данных, полученных научными приборами телескопа.

Эта система дублирована, то есть имеется резервная копия NSSC-1, однако всегда работает только один модуль памяти, а три остальных находятся в режиме ожидания.

Как пытаются исправить неполадку

Через несколько дней после поломки специалисты попытались переключить оба модуля, чтобы получить дополнительную информацию по состоянию системы, но снова ничего не получилось.

Компьютер — это основа системы работы «Хаббла», которая контролирует научные инструменты и следит за безопасностью телескопа. Телескоп и управляющий им компьютер разработали еще в 80-х годах ХХ века, поэтому там используются 64-килобайтные модули памяти. Всего их четыре: один основной и три резервных.

Что будет, если «Хаббл» не запустится

Компьютер полезной нагрузки управляет научным оборудованием телескопа, так что его поломка превращает «Хаббл» в бесполезный искусственный спутник Земли.

Этот компьютер создали еще в 80-х годах, он использует модуль памяти объемом 64 килобайта — всего этих модулей четыре, но постоянно работает только один из них. Остальные выполняют роль резервных, только переключиться на них не удается.

Ломался ли «Хаббл» раньше

Это не первая поломка в 31-летней истории «Хаббла», но она грозит стать самой серьезной, если не фатальной. Раньше телескоп чинили прямо на орбите, но для этого требовались космические челноки NASA — «Шаттл» с помощью робоконечности захватывал «Хаббл» и синхронизировался с ним в полете.

Теперь программа «Шаттл» закрыта и починить телескоп на орбите вряд ли возможно. Заменить «Хаббл» сможет лишь космический телескоп «Джеймс Уэбб», который планируют запустить в конце 2021 года.

Что собирались делать с телескопом до поломки

Несмотря на неисправность, в ближайшее десятилетие «Хаббл» и так планировали вывести из строя. Он должен был сойти с орбиты после 2030 года.

В ближайшие годы человечество получит более продвинутую замену старому бойцу, когда запустят телескоп «Джеймс Уэбб». 

Как теперь собираются чинить «Хаббл»

В настоящий момент вопрос об отправке сервисной миссии к «Хабблу» серьезно не рассматривается. В арсенале NASA пока нет кораблей, способных обеспечить многократные выходы экипажа в открытый космос за короткий промежуток времени.

Состояние аппарата оценивается как удовлетворительное, но немалая часть его оборудования уже давно требует замены. Теоретически нет никаких факторов, ограничивающих дальнейшую эксплуатацию телескопа при условии его обслуживания.

Читать далее

К центру Солнечной системы летит самая большая комета за всю историю: это почти планета

Ученые научились удаленно определять признаки жизни

Поражение кожи, мозга и глаз: как COVID-19 проникает в человеческие органы

В среду, 15 октября, специалисты Центра космических полетов Годдарда при NASA начали проводить операцию по устранению поломки, из-за которой телескоп «Хаббл» с 27 сентября не передает на Землю никакой информации. Инженеры надеются, что за двое суток работы им удастся возобновить работу телескопа. Уже в четверг стало известно, что операция в целом прошла успешно.

«Хаббл» имеет долгую историю поломок и ремонтов. В том, что отдельные элементы сложного устройства, обращающегося в космосе без постоянного технического обслуживания (по крайней мере, без достаточно частого технического обслуживания), иногда выходят из строя, нет ничего удивительного. Но в случае с «Хабблом» имели место поломки, связанные не с износом деталей, а, скажем так, с человеческим фактором.

Немного истории. Кто виноват?

Еще до своего появления телескоп «Хаббл» был единственным в своем роде. Основным преимуществом этого телескопа перед земными аналогами должно было стать его расположение. «Хаббл» обращается вокруг Земли по орбите, высота которой составляет 589 километров. Отсутствие земной атмосферы позволяет «Хабблу» видеть значительно дальше своих «собратьев». Излучение космических объектов, проходя через окружающую Землю газовую оболочку, искажается и частично поглощается ею. Земная атмосфера почти полностью прозрачна для излучения только в двух диапазонах длин волн: оптическом и радиодиапазоне. Значительная часть ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения (которое существенно более информативно, чем оптическое и радиоизлучение, когда речь идет о космосе) не достигает оптики наземных телескопов.

Кроме выгодной позиции, «Хаббл» должен был обеспечивать недоступные до сих пор результаты благодаря высокоточной оптике. Чтобы итоговое разрешение телескопа соответствовало заданному, необходимо очень точно воспроизвести геометрические параметры зеркал. Одной из важнейших деталей оптической системы телескопа является так называемое главное зеркало. Главное зеркало «Хаббла» было рассчитано с ювелирной точностью.

Однако первые снимки, сделанные с помощью орбитального телескопа, разочаровали ученых. Их разрешение было выше, чем у наземных «коллег», однако до расчетного ему было очень далеко. Анализ фотографий показал, что «виновником» низкого качества снимков является именно главное зеркало. Его края были слишком плоскими. И хотя отклонение от «идеала» составило всего два микрометра (микрометр – одна миллионная метра), «Хаббл» стал «инвалидом». Свет, попадающий на края главного зеркала телескопа стоимостью несколько десятков миллионов долларов, отражался не в ту же точку, что свет, попадающий в центр зеркала. Такой дефект называется сферической аберрацией, и он хорошо знаком любителям фотографии.

Расследование показало, что причиной несоответствия теории и практики стала ошибка техника, изготовлявшего прибор, с помощью которого как раз и определяется, насколько форма «реального» зеркала соответствует форме «идеального». Одна из линз этого прибора оказалась сдвинута на 1,3 миллиметра, и он показывал, что зеркало «Хаббла» имеет верную форму. При этом два дополнительных прибора, используемых для гарантии, показали, что зеркало неидеально. Однако представители компании Perkin-Elmer, которая должна была изготовить зеркало, положились на показания основного прибора.

Что делать?

Помимо выяснения причин неудовлетворительных результатов и отношений с компанией-изготовителем, NASA (и европейское космическое агентство (ESA) – «Хаббл» является их совместным проектом) занялось поиском способов исправить ситуацию. «Пассивный» вариант устранения дефекта главного зеркала предполагал снижение чувствительности телескопа. Если посылать на камеры свет, отраженный только от центральной части зеркала (форма которой соответствовала проектной), а потом «подправлять» полученные изображения на компьютере, то можно получить изображения приемлемого качества. Однако при таком способе теряется до 80 процентов «увиденного» телескопом света.

Самый очевидный «активный» вариант – спустить «Хаббл» на Землю и заменить главное зеркало – был отвергнут как неоправданно дорогой. Вариант снять дефектное главное зеркало и поставить вместо него новое прямо на орбите был технически неосуществим. В итоге было решено остановиться на третьей возможности – надеть телескопу очки. Зная, в чем причина недостаточного разрешения оптики «Хаббла», инженеры смогли рассчитать параметры дополнительной насадки, которая этот дефект устраняет.

Корректирующий модуль получил название COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement). Он представлял собой систему зеркал, с помощью которых изменялась фокусировка отраженного от главного зеркала света. Изготовление блока корректирующей оптики обошлось налогоплательщикам (ведь NASA и ESA – это федеральные агентства) в 50 миллионов долларов. Кроме того, к стоимости «космических очков» можно прибавить стоимость высокоскоростного фотометра – прибора, которым пришлось пожертвовать для того, чтобы установить корректирующий модуль.

Ремонт телескопа был проведен во время первой космической экспедиции по обслуживанию «Хаббла». Заодно с установкой блока COSTAR астронавты должны были поменять широкоугольную/планетарную камеру, с помощью которой телескоп делает «панорамные» фотографии космоса, на улучшенную модель. Также астронавты должны были установить на телескоп другую систему, управляющую движением батарей, четыре гироскопа, обновить электронную «начинку» «Хаббла» и поменять еще часть систем «по мелочи». Когда шаттл «Индевор» (Endeavor) подлетел к телескопу, экипаж обнаружил, что у него сломана одна из солнечных батарей, но их в любом случае планировалось заменить.

Все запланированные ремонтные работы потребовали пяти длительных выходов в космос. Один из «ремонтников» с шаттла «Индевор», Джеффри Хоффман (Jeffrey Hoffman), так описал основные правила, которым астронавтам необходимо следовать во время починки телескопа: «Правило номер один: не повредите сами себя. Номер два: ради бога, не сломайте что-нибудь из того, что еще не сломано».

Все пять выходов в космос прошли нормально, и в 1993 году «Хаббл» наконец-то обрел нормальное зрение. В 1997, 1999 и 2002 годах были проведены еще три ремонтные экспедиции во время которых астронавты меняли установленные на телескопе приборы на более совершенные модели, снимали с телескопа вышедшую из строя технику и устанавливали новую. Самыми хрупкими приборами телескопа оказались гироскопы – устройство для измерения углов, благодаря которым «Хаббл» ориентируется в пространстве. Каждая экспедиция продлевала срок службы телескопа и делала его более устойчивым к космической «непогоде». Что случилось на этот раз, почему NASA решило отменить пятый полет к «Хабблу», и что инженеры пытаются сделать с Земли?

Наши дни. Все плохо?

Дату старта пятой ремонтной экспедиции откладывали несколько раз. В итоге было объявлено, что шаттл «Атлантис» (Atlantis) отправится на орбиту 14 октября. Экипаж должен был совершить пять выходов в открытый космос, заменить гироскопы, солнечные батареи, поменять широкоугольную/планетарную камеру на усовершенствованный аналог, установить новый спектрограф (с помощью которого астрономы надеются изучить, как во Вселенной происходит формирование больших объектов) и починить два сломавшихся прибора. Чтобы выполнить все эти непростые операции на орбите, астронавты долго тренировались на учебной модели «Хаббла» на Земле (это обычная практика, которая позволяет существенно уменьшить риск при работах в открытом космосе).

Миссия «Атлантиса» должна была стать одной их самых опасных за всю историю шаттлов. Угрозу для челнока представляет космический мусор, количество которого увеличивается со временем. В основном он состоит из останков спутников, большинство из которых обращаются по орбитам, высоты которых близки к высоте орбиты «Хаббла». При полете к МКС, которая находится на высоте около 350 километров над Землей, вероятность столкновения с мусором составляет 1:300. Во время визита к телескопу, высота орбиты которого, напомним, составляет 598 километров, этот параметр возрастает до 1:180.

О пользе запасов

«Атлантису» не пришлось испытать свою удачу. В ночь с 27 на 28 сентября у телескопа вышел из строя блок, отвечающий за хранение, форматирование и передачу данных. Теперь чтобы заставить «Хаббл» работать, команда «ремонтников» должна была поменять и этот блок. Однако на тренировку астронавтов у NASA уже не оставалось времени, поэтому запуск шаттла было решено отложить до декабря 2009 года.

Выяснилось также, что запасной блок, который хранился в Центре космических полетов Годдарда с 1990 года, может оказаться неисправным. По словам управляющего проектом «Хаббл» Престона Берча (Preston Burch), в последний раз блок проверялся в 1999 и 2000 годах, и в его работе были обнаружены неполадки. За восемь лет они так и не были исправлены. Кроме того, в запасном блоке, в отличие от основного, используется энергозависимая память. То есть, при отключении питания все накопленные данные теряются. Вероятно, в ближайшее время неисправности в запасном блоке форматирования данных попытаются устранить, но завершатся ли эти попытки успехом – неизвестно.

Однако ситуация не так плачевна, как может показаться на первый взгляд. Инженеры, проектировавшие многомиллионный «Хаббл», предусмотрели наличие в нем запасного блока. Так как до сих пор система обработки и передачи данных работала без перебоев, запасной блок последний раз включали почти 20 лет назад. Причем на Земле.

Для того чтобы перевести весь поток данных на запасной блок, необходимо было ввести «Хаббл» в режим безопасности (фактически, временно отключить его). В среду специалисты приступили к «перепрограммированию» телескопа в режиме 24/7. Чтобы перевести весь поток данных на запасной модуль, необходимо переподключить не только сами блоки, но и еще несколько устройств, входящих в систему передачи полученной телескопом информации на компьютер. После выключения и последующего включения необходимо проверить работоспособность каждого прибора. Соответствующие команды инженеры передают «Хабблу» с Земли.

До начала операции специалисты не были до конца уверены в том, что им удастся завершить ее. Однако в четверг, 16 октября, в прессе появились сообщения, что «Хаббл» вышел из безопасного режима и передал на Землю первые данные. Окончательно говорить о возобновлении работы телескопа можно будет в пятницу, когда будут проведены завершающие тесты и «Хаббл» начнет передавать на Землю данные в обычном режиме.

Казалось бы, если можно починить орбитальный телескоп, не приближаясь к нему, то зачем было отменять полет «Атлантиса» и начинать заново обучать астронавтов? Логика очень проста. Во-первых, теперь «Хаббл» остался без запасного модуля, так что если запущенная резервная система выйдет из строя, телескоп «замолчит» до того момента, как к нему доберутся астронавты. А вероятность того, что запасной блок может вскоре сломаться, существует.

С одной стороны, космос – хорошее место для хранения бездействующих приборов. Но с другой стороны, в отсутствие земной атмосферы все элементы телескопа подвергаются воздействию жесткого излучения и резких перепадов температур. Возможно, что те факторы, которые привели к поломке основного блока, также «подточили» и резервный. Так что заменять блок питания все равно придется, но сейчас появилась надежда, что до появления ремонтной бригады телескоп продолжит работать, а не превратится в почти бесполезный спутник.

Все путем

Чтобы у читателя не сложилось превратного мнения о «Хаббле», оговоримся, что поломки и неисправности в таких сложных устройствах неизбежны. Особенно, когда устройства находятся на высоте 600 километров от Земли. «Хаббл» стал одним из самых успешных космических проектов человечества. С его помощью астрономы получили беспрецедентное количество информации о космосе. Трудно назвать какой-либо раздел астрофизики, в котором данные «Хаббла» не помогли бы что-то прояснить, уточнить, открыть.

Другое дело, что некоторых трудностей можно было бы легко избежать всего лишь более тщательно проверяя результаты работы. Будем надеяться, что разработчики нового телескопа имени Джеймса Уэбба (The James Webb Space Telescope), который должен в 2013 году прийти на смену «Хабблу», учтут опыт своих предшественников.