5. oktobra 2018. nenadano se pokvario jedan od šest žiroskopa kosmički teleskop 'Hubble' (HST) i odmah se astronomska zajednica uspaničila. U stvarnosti, iako trajan, problem nije bio presudan. 'Hubble' koristi svoje žiroskope za merenje brzine rotacije teleskopa oko svoje tri ose i na taj način optimizuje svoja naučna osmatranja. Ovi podaci, zajedno s podacima koje pružaju drugi senzori, koriste se za pomeranje teleskopa pomoću zamajaca. U bilo kojem trenutku 'Hubble' koristi samo tri žiroskopa, iako bi mogao da nastavi s proučavanjem kosmosa sa samo jednim. Nakon pomenutog kvara, teleskopu su ostala samo dva radna žiroskopa, pa jedan korišćen za produženje života drugog. Zapravo, između 2005. i 2009. 'Hubble' je radio sa samo dva žiroskopa. Ali van ovog specifičnog problema, ono što je kristalno jasno je da je samo pitanje vremena[1]kada će teleskop prestati da radi i ostaviti nas kao siročad… astronomski gledano (nadamo se da će 'James Webb' do tada konačnobiti u orbiti). Stoga je uvek aktuelno pitanje koje ćemo sve češće viđati a glasi da li je moguće popravljati ovaj časni orbitirajući teleskop.
Hablov teleskop snimljen 2009. sa šatla 'Atlantis' tokom misije STS-125 (SM4), poslednje servisne misije.
Pitanje može da se čini apsurdnim jer svi 'kosmički obavešteni' ljudi znaju da je 'Hubble' posetilo pet misija šatlova koji su popravili manje ili više ozbiljne probleme i instalirali novu opremu i instrumente. Pitanje je da li je 'Hubble' uopšte konstruisan da omogućava operacije servisiranja u orbiti (glavni razlog su jako visoki troškovi). Poslednja od ovih misija je bila SM4 (Servising Mission 4), koju su još u maju 2009. izveli astronauti patla 'Atlantis' u misiji STS-125. Upravo tokom ove misije, šest žiroskopa je zamenjeno potpuno novim jedinicama. A onda su šatlovi 2011. otišli u 'penziju, i od tada Amerika nema putničkih brodova koje bi mogli da popravljaju ili održavaju 'Hubbleov' teleskop. Privatni brodovi CST-100 'Starliner' i 'Crew Dragon' jednostavno nisu sposobni za obavljanje ljudskih aktivnosti u vakuumu – čak nemaju ni EVA skafandere – niti nose robotske ruke, dok će letilica 'Orion' samo izvršavati misije van niske orbite. Ako kosmički brodovi sa posadom ne ulaze u jednačinu[2], kakve su šanse?
Jedan od rastavljenih 'Hubbleovih' žiroskopa. Oni su deo sistema za kontrolu usmeravanja, koji koristi 5 vrsta senzora (optički, magnetni i žiro) i dva tipa aktuatora (reakcionih točkova i magnetorkera).
Pozicija jednog od tri para žiroskopa.
U misiji SM4 2009. astronauti su na zadnji dio 'Hubblea' ugradili sistem za spajanje kako bi omogućio posetu kosmičkog broda. Sistem je androgeni mehanizam tipa LIDS (Low Impact Docking System) promera 1,8 metara sličnog APAS-u koji su se koristili na 'Miru' i 'ISS-u'. Ideja je bila – i još je – pričvrstiti modul za napajanje na kraju radnog veka teleskopa kako bi obavio kontrolisani reentri (taj modul još nije dizajniran niti odobren). S 11 tona mase i blago nagnutom orbitrom (28,5º), 'Hubble' neće biti opasnost prvog reda za čovečanstvo, ali ni to nije mali satelit i najbolje je izbeći nepotrebni rizik. Očito je da se ovaj sistem može da koristi i za pristajanje robotske letilice za održavanje ili popravku teleskopa.
Hubble Docking System (NASA).
Položaj spojnog sistema.
Koncept, kao što se obično događa sa svime što se odnosi na kosmos, nije nov. NASA ga je ozbiljno proučavala nakon katastrofe sa 'Columbijom' 2003. Nakon tragedije, odlučeno je da će šatl izvršiti samo minimalni broj misija potrebnih za formiranje ISS-a. Ova odluka je zastavila bilo kakve misije održavanja 'Hubblea', koji se nalazi u orbiti različitoj od ISS-a. Misija SM4 je bila odobrena in exstremis tek kada je odobren alternativni plan spašavanja. Da se pojavio bilo kakav problem sa STS-125 'Atlantisom', spasilačka misija STS-400 'Endeavour' bi poletila sa četvericom astronauta kako bi se približila 'Atlantisu' i spasila njenu sedmočlanu posadu. Ovaj program misija hitne pomoći LON (Launch on need) korišćen je u gotovo svim shuttle misijama od STS-107 'Columbije', iako je u slučaju SM4 bio važniji jer 'Atlantis' u nekom hitnom slučaju nije mogao da koristi ISS kao utočište.
ICM (Interim Control Module).
ICM spojen sa modulima 'Zarja' i 'Unity'.
No pre nego što je NASA odlučila da preuzme rizik sa SM4, postavljeno je nekoliko scenarija u kojima bi se jedna letilica spojila sa 'Hubbleom' radi daljinskog servisiranja. U tu svrhu brod bi morao da bude opremljen jednom ili više robotskih ruku koje bi igrale ulogu astronauta. Neki od tih predloga su planirali upotrebu modula ICM (Interim Control Module), koji je NASA sagradila krajem 90-ih kako bi ISS zadržao u orbiti usled kašnjenja ruskog modula 'Zvezda'. Konačno, ICM je bio nepotreban i ostao je na zemlji, ali se razmišljalo o tome da ga prilagode za misiju sa 'Hubbleom'. Letilica bazirana na ICM-u bi za male pare mogla da zameni svu opremu i instrumente koji su bili planirani za SM4. U to vreme 'Hubble' nije bio opremljen sistemom za spajanje LIDS, pa je manevar pristajanja morao da bude mnogo složeniji. ICM bi ostao povezan s 'Hubbleom' i brinuo se za njegov kontrolisani reentri na kraju korisnog vijeka. U skromnijim verzijama ovog predloga, ICM bi pristao uz 'Hubble' bez servisiranja i jednostavno bi služio za podizanje orbite teleskopa do kraja misije.
Jedan modul baziran na ICM-u zakačen za 'Hubble' radi održavanja.
Složenija verzija ovog projekta, bio je HRV (Hubble Robotic Vehicle) iz 2004. Ova letilica bi se sastojala od tri modula: EM (Ejection Module), DM (De-orbit Module) i robotski sistem. EM bi nosio svu opremu za popravak i nadogradnju 'Hubblea', a uključivao bi 12-metarsku robotsku ruku, kao i dodatni precizni manipulator sličan ISS-ovom Dextreu za osetljivije operacije. Zanimljivo je da bi se DM modul nalazio između EM i 'Hubblea'. Nakon što bi robotsko održavanje bilo dovršeno, EM modul bi se odvojiti, a DM bi ostao pričvršćen radi podizanja orbite teleskopa i na kraju izvrši kontroliran ulazak u atmosferu. Projekat je otkazan već naredne godine.
Misija HRV.
Elementi HRV-a.
Detalj misije HRV za održavanje.
Na kraju prošle decenije predložena je i hibridna misija s letovima sa posadom, u kojem bi se sa 'Hubblom' spojio niz modula, uključujući elemente pod pritiskom kako bi se omogućilo privremeno prisustvo astronauta. Oni bi stizali sa komercijalnim brodovima, koji bi takođe učestvovali i u podizanju orbite kompleksa. Ove misije bi koristile LIDS priključak dodat 2009. godine, koji bi olakšao operacije hvatanja i pristajanja. Takve bi misije danas bila ostvariva korišćenjem brodova 'Crew Dragon' i 'Starliner', ali bi budžet za misije sa posadom u poređenju sa čisto robotskom bio neuporedivo veći.
Predlog za održavanje 'Hubblea' uz pomoć modula pod pritiskom i sa posadom (u ovom slučaju 'Crew Dragon' prve generacije) (NASA).
Elementi modula DSM za održavanje 'Hubblea'.
Svi su ovi predlozi su napušteni, uglavnom zbog njihovih visokih troškova, ali pokazuju da je savršeno moguće održavati i popravljati 'Hubblea' bez šatla ako je potrebno. Jako se bojim da ako 'James Webb Space Telescope' (JWST) i 'Nancy Grace Roman Space Telescope' (ranije WFIRST) nastave da gomilaju kašnjenja, što nije neočekivano, u narednim godinama ćemo vidjeti nove reinkarnacije tih projekata kako bismo izbegli gubitak jedine velike kosmičke opservatorije u vidljivom spektru koju naša vrsta ima.
[1] Kao krajnji rok se pominje 2030. ili 2024.
[2] Trumpova administracija je 2017. protežirala predlog privatne korporacije 'Sierra Nevada' da upotrebi putničku verziju šatla 'DreamChaser' radi servisiranja 'Hubblea' tokom ove decenije.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
