5. oktobra 2018. kosmički teleskop 'Habl' (HST) je ostao bez jednog od 6 žiroskopa, što je odmah izazvalo paniku u astronomskoj zajednici. Zapravo problem, čak i da je trajan, ne bi bio kritičan. 'Hablovi' žiroskopi služe za merenje brzine rotacije teleskopa oko njegove tri ose i tako optimizuju njegova naučna osmatranja. Ovi podaci, zajedno sa onima koje šalju drugi senzori, koriste se, uz pomoć inercionih točkova, za okretanje teleskopa. U svakom trenutku 'Habl' koristi 3 žiroskopa, mada bi nastavio da proučava univerzum i sa samo jednim (iako ne isto kao sa tri). Nakon kvara, teleskopu su bila preostala samo dva operativna žiroskopa (do ovog događaja, pokvarila su se ukupno 3 komada), tako da se verovatno koristi samo jedan da bi se onom drugom produžio život. Zapravo, između 2005. i 2009. 'Habl' je radio sa samo 2 žiroskopa. Ali mimo ovog specifičnoh problema, kristalno je jasno da je samo pitanje vremena kada će teleskop prestati da radi i nas ostaviti kao siročad... u astronomskom smislu (nadam se da će taj malerozni 'James Webb' konačno poleteti). Stoga se stalo postavlja isto pitanje – da li je moguće popravljati ovaj teleskop u orbiti.
HST u orbiti. Lansiran je pomoću šatla 'Discovery' 1990. Ima preko 11 tona i dužinu 13,2 metra. Godinama leti na visini preko 500 km. Površina ogledala je jednaka jednom dobrom sobnom tepihu.
Pitanje izgleda apsurdno, jer se svi sećamo da su tokom istorije Habl posetile posade pet šatlovih misija koje su popravljale manje ili više ozbiljne probleme i instalirale novu opremu i instrumente. Kao i da je Habl konstruisat tako da dozvoljava servisne operacije u orbiti (što je bio glavni razlog njegove visoke cene). Poslednja od tih misija je bila SM4(Servicing Mission 4), a izveli su je astronauti sa STS-125 'Atlantisa'u maju 2009. Tokom te misije svih 6 žiroskopa je zamenjeno potpuno novim jedinicama (uz to, zamenjene su baterije, kamere, ubačen je nov softver itd.). Dogodilo se da je evo već osma godina od kako su šatlovi penzionisani i ne postoji putnički brod u upotrebi koji bi mogao da održava ili popravi Hablov teleskop. Privatni brodovi CST-100 'Starliner' i 'Dragon 2' ne podržavaju vanbrodske aktivnosti – niti čak nose EVA skafandere – niti poseduju robotske ruke, dok će brod 'Orion' biti jedini koji će moći da izvodi misije van niske orbite. Bez putničkih brodova u kombinaciji, imamo li ikakvu šansu?
Jedan Hablov žiroskop rastavljen na delove. Zamajac unutra se okreće brzinom od 19.200 okretaja u minuti.
Lokacija jednog od tri para žiroskopa.
Da bi se teleskop upravio u određenom pravcu i ostao tamo dovoljno dugo, potreban je združeni rad žiroskopa, reakcionih točkova i senzora za navođenje.
Da, imamo. U misiji SM4 2009. godine, astronauti su instalirali specijalni prstenasti sistem na stražnji deo Habla kako bi omogućili buduće posete kosmičkih letilica. Sistem se sastoji od androgenog mehanizma tipa LIDS(Low Impact Docking System) prečnika 1,8 metara, sličan rusko-američkom mehanizmu APAS korišćenom na stanicama 'Mir', ISS i 'Shenzhou'. Ideja je bila – i još uvek je – da se na zadnji deo prikači pogonski motor kada dođe kraj korisnom životu teleskopa i izvede kontrolisani povratak u atmosferu (takav modul još nije konstruisan niti je odobren od Nase). Sa težinom od 11 tona i orbitom malog nagiba (28,47°), Habl ne predstavlja veliku opasnost za čovečanstvo, ali nije baš ni tako mali satelit pa bi bilo najpametnije izbeći nepotreban rizik. Očigledno, taj sistem takođe može da posluži za kačenje robotskog broda radi održavanja ili popravke teleskopa.
Hablov spojni sistem.
Lokacija spojnog sistema na Hablovom kosmičkom teleskopu.
Koncept, kao što se to često dešava sa svim što ima veze s kosmosom, nije nov. NASA je to seriozno studirala još od katastrofe 'Kolumbije' 2003. godine. Njihov direktor Sean O'Keefe je odlučio da će šatlovi ubuduće izvoditi samo minimalan broj misija neophodnih za održavanje ISS. Ta odluka je izostavljala bilo koju miisiju održavanja Habla, koji se nalazi na različitoj orbiti od ISS. Ekstremno, misija SM4 je bila autorizovana tek kada je bio odobren alternativni spasilački plan. Da se pojavio bilo kakav problem sa STS-125 'Atlantisom', spasilačka misija STS-400 'Endeavour' je trebala da uzleti sa 4 astronauta i pokupi sa 'Atlantisa' svih 7 članova posade. Ta LON (Launch on need) šema spasilačkih misija je bila korišćena u skoro svim šatl misijama počev od STS-107'Columbie', iako je u slučaju SM4 bila najozbiljnija jer 'Atlantis' nije mogao da iskoristi ISS kao utočište u slučaju neke opasnosti.
Nasin modul ICM('Interim Control Module') je trebalo da služi kao privremeni 'gurač' za ISS za slučaj da se ruski modul 'Zvezda' pokvari ili uništi.
Modul ICM spojen sa modulima 'Zarja' i 'Unity'.
Ali pre nego što je NASa odlučila da reskira sa SM4, predloženo je nekoliko scenarija u kojima bi se brod povezao sa Hablom zarad popravke. U ti svrhu brod je morao da bude opremljen jednom ili više robotskih ruku koje bi igrale ulogu astronauta. Neki od tih predloga je trebalo da koriste privremeni modul ICM(Interim Control Module), koji je NASA napravila krajem 90-ih radi održavanja ISS u orbiti usled kašnjenja ruskog servisnog modula 'Zvezda'. Na kraju se ispostavilo da ICM neće biti potreban te je ostao na Zemlji, ali se došlo na ideju da bi ga trebalo adaptirati za Hablovu misiju. Neki brod baziran na ICM-u je mogao da zameni sve instrumente i opremu pranirane za SM4. U to vreme Habl nije bio opremljen LIDS sistemom za spajanje, te bi manevar spajanja morao da bude mnogo složeniji. ICM bi ostao spojen sa Hablom i bio odgovoran za njegov kontrolisan pad u atmosferu. U skromnijim verzijama ovog predloga, ICM bi bio prikačen za Habl bez popravki i ograničio bi se samo na podizanje orbite do kraja misije.
Brod baziran na ICM-u je prikačen za teleskop radi servisiranja.
Razrađenija verzija ovog projekta je bila HRV(Hubble Robotic Vehicle) iz 2004. godine. Ta letilica bi bila sastavljena od tri modula: EM (Ejection Module), DM (De-orbit Module) i robotski sistem. EM bi nosio svu opremu za popravku i apgrejdovanje Habla i uključivao bi 12 metara dugu roobotsku ruku, kao i jedan precizni manipulator sličan Dextreuna ISS za najdelikatnije operacije. Interesantno je da bi se modul DM nalazio između EM i Habla. Nakon završenih robotskih radova, modul EM bi se odvojio a DM bi ostao spojen radi podizanja teleskopove orbite i, kad dođe vreme, izvede kontrolisan ulazak u atmosferu.
Misija HRV.
Krajem prošle decenije predložena je i hibridna misija sa letovima sa posadom, u kojoj bi serija modula, uključujući i elemente pod pritiskom koji bi omogućavali privremeni boravak astronauta, bila spojena sa Hablom. Astronauti bi dolazili na teleskop komercijalnim brodovima koji bi, pored toga, mogli da podižu orbitu kompleksa. Te misije bi koristile LIDS port montiran 2009, što bi olakšalo operacije hvatanja i spajanja. Takva misija bi bila izvodljiva danas korišćenjem brodova 'Dragon 2' i 'Starliner', ali budžeti misije sa posadom naspram čisto robotske su nesravnjivi.
Predlog opreme za održavanje Habla sa modulom pod pritiskom i putničkim brodom
Svi ovi predlozi su na kraju odbačeni, uglavnom zbog njihove visoke cene, ali su pokazali da bi i bez šatlova bilo moguće održavati teleskop. Od kako pišem za AM čekam taj famozni teleskop koji bi zamenio Habl, ali se bojim da će JWSTi WFIRSTnastaviti da akumuliraju odlaganja, tako da je sasvim moguće da ćemo u narednim godinama prisustvovati novim reinkarnacijama tih projekata u nadi da nećemo izgubiti jedinu veliku kosmičku opservatoriju u vidljivom spektru dostupnu našoj vrsti.
P.S.
Zaboravio sam da kažem da je prošlogodišnji kvar od 5 oktobra bio otklonjen tek posle 3 nedelje. Odmah sutradan je nastavljeno infracrveno osmatranje galaksije u kojoj nastaju zvezde DSF2237B-1-IR kamerom WFC3. Kvar je detektovan tako što je teleskop iznenada bio prebačen u zaštitni 'safe mode'. Ubrzo je otkrivena anomalija – jedan žiroskop je nekontrolisano rotirao brže nego što je naređeno. Operatori su pokušavali različite manevre, prebacujući žiroskope kroz različite režime rada, što je na kraju dalo pozitivne rezultate.
Predak jednog od konstruktora Hablovog kosmičkog teleskopa.
Dok sam pisao priču, slušao sam ruski akademski hor Pjatnickog.
