I över trettio år harRymdteleskopet Hubblehar varit i kontinuerlig drift i Low Earth Orbit (LEO) och avslöjar aldrig tidigare skådade aspekter av universum. Förutom att ta hisnande bilder av vårt solsystem och upptäcka extrasolära planeter,Hubbleundersökte också de djupaste delarna av tid och rum, vilket fick astrofysiker att revidera många av sina tidigare kända teorier om kosmos.
Tyvärr,Hubblekan äntligen nå slutet av sin livslängd. Under de senaste veckorna har NASA identifierat ett problem med teleskopets nyttolastdator som plötsligt slutade fungera. Detta orsakadeHubbleoch alla dess vetenskapliga instrument för att gå in i säkert läge och stänga av. Efter många dagar av tester och kontroller, tekniker vid NASA Goddard Space Flight Center har ännu inte identifierat roten till problemet och fåHubbleonline igen.
Nyttolastdatorn är en NASA Standard Spacecraft Computer-1 (NSSC-1), som byggdes under 1980-talet. Som en del av Vetenskapsinstrument kommando och datahantering (SI C&DH) modul, syftet med denna dator är att kontrollera och koordinera de vetenskapliga instrumenten ombord på rymdfarkosten. Senast SI C&DH upplevde ett misslyckande var 2009, vilket försenade det sista serviceuppdraget tills en ersättare kunde förberedas för flygning.
Det ärevördiga rymdteleskopet Hubble. Efter 30 år är det fortfarande en produktiv vetenskaplig arbetshäst. Bildkredit: NASA/ESA
Ersättningen innehöll original hårdvara från 1980-talet, inklusive fyra oberoende 64K minnesmoduler av Kompletterande metalloxid-halvledare (CMOS) minne. I maj 2009 installerades denna ersättningsdator som en del av det femte och sista serviceuppdraget (STS-125), där astronauter flög ombord på Rymdfärjan Atlantis möttes medHubblei omloppsbana.
Det aktuella problemet började när datorn stannade söndagen den 13 junithnär huvuddatorn slutade ta emot 'håll vid liv'-signalen från nyttolastdatorn – vilket låter huvuddatorn veta att allt fungerar. Som ett resultat placerade huvuddatorn automatiskt allaHubbles vetenskapliga instrument till en felsäkert lägeskonfiguration. En dag senare, denHubbleoperationsteamet startade om nyttolastdatorn, men den stannade igen.
Efter att ha analyserat tillgänglig data började teamet undersöka om en försämrande minnesmodul var orsaken. På samma sätt började de försöka byta till en av minnesmodulens flera säkerhetskopior, men initieringsprocessen misslyckades. På kvällen torsdagen den 17 junith, gjordes ytterligare ett försök att få båda modulerna online i hopp om att få mer diagnostisk information.
Även om dessa försök misslyckades kunde operationsteamet ana att en annan maskinvara var ansvarig och minnesfelen bara var ett symptom. En annan möjlighet är hårdvaran Standard Interface (STINT), som överbryggar kommunikationen mellan datorns Central Processing Module (CPM) och andra komponenter. Vid denna tidpunkt undersökte operationsteamet om någon av dem kunde vara roten till problemet.
Illustration av djupet med vilket Hubble avbildade galaxer i tidigare Deep Field-initiativ, i enheter från universums tidsålder. Kredit: NASA och A. Feild (STScI)
För detta ändamål designar teamet tester som kommer att köras under de närmaste dagarna, vars syfte är att ytterligare isolera problemet och identifiera en potentiell lösning. Dessa tester är också avsedda att fastställa vilken hårdvara som fortfarande fungerar korrekt ombordHubbleför framtida referens. Om problemet inte kan åtgärdas kommer driftteamet att överväga att byta till STINT- och CPM-hårdvaran ombord på reservdatorn för nyttolast.
Backupdatorn har inte aktiverats sedan den installerades redan 2009, men driftteamet har genomfört marktester och en genomgång av alla operationsrutiner för att verifiera att de kommer att kunna göra det om behov uppstår. Om det beslutas att backup-nyttolastdatorns CPM- och STINT-hårdvara måste slås på, kommer teamet att behöva flera dagar för att utvärdera datorns prestanda och återställa normala vetenskapliga funktioner.
Om vi antar att normal drift inte kan återställas kan vi potentiellt titta på slutet avHubblelånga tjänstehistoria. Det enda alternativet skulle vara att montera ett sjätte serviceuppdrag för att byta ut sin hårdvara mot nya komponenter, vilket skulle vara mycket kostsamt och inte ger några garantier för framgång. Om så skulle visa sig vara fallet, dåHubblekommer att förbli i rymden tills dess omloppsbana förfaller någon gång på 2030- eller 2040-talet.
Under sina över trettio år i drift, den ärevördigaHubblehar revolutionerat områdena astronomi, kosmologi och astrofysik. Tack vare dess Deep Field och Ultra Deep Field har mänskligheten kunnat titta längre ut i rymden (och tillbaka i tiden) än någonsin tidigare. Dessa observationer ledde till insikten att kosmos expanderar i en accelererad takt över tiden, vilket fick forskare att teoretisera existensen av mörk energi.
Det är en självklarhet att det astronomiska samfundet skulle vilja se normal verksamhet återställd så att uppdraget kan fortsätta i några år till. Men om något uppdrag förtjänar en bekväm pensionering vid hans tidpunkt, så är det detHubble, rymdteleskopet som validerade rymdbaserad astronomi och banade väg för uppdrag som James Webb och den Nancy Grace romerska rymdteleskop .
Vidare läsning: NASA