В рамках 21-й коммерческой миссии Northrop Grumman, направленной на пополнение ресурсов Международной космической станции, которая состоится не раньше 18:28 по московскому времени в субботу, 3 августа 2024 года, космонавтам будет доставлен уникальный набор инструментов для ремонта рентгеновского телескопа NICER (Neutron star Interior Composition Explorer).
NICER, размещенный вблизи одной из солнечных батарей станции, получил повреждения в мае 2023 года из-за проникновения солнечного света в телескоп. После того, как НАСА приняло решение об устранении неполадок, ученые в течение года работали над созданием, тестированием и разработкой решения. В мае 2024 года ремонтный комплект, созданный специалистами, был доставлен в Космический центр имени Джонсона.
Космонавты проведут выход в открытый космос (EVA) для завершения ремонта. Благодаря этому NICER станет первым рентгеновским телескопом на орбите, прошедшим ремонт руками астронавтов, и лишь четвертой космической обсерваторией, подвергшейся ремонту в принципе.
Что случилось с NICER?
NICER – это рентгеновский телескоп, сопоставимый по размеру со стиральной машиной, и являющийся частью программы НАСА Explorers. Он предназначен для наблюдения и измерения разнообразных высокоэнергетических космических явлений, включая особенности нейтронных звезд, содержащих самую плотную материю, доступную для непосредственного изучения учеными, а также быстрые радиовспышки.
Начиная с мая 2023 года, качество данных, получаемых с NICER, снизилось из-за нежелательных световых помех. Анализ изображений, полученных с космической станции, показал наличие повреждений тепловых экранов NICER в нескольких местах.
Эти экраны, в 500 раз тоньше человеческого волоса, способны фильтровать инфракрасное, ультрафиолетовое и видимое излучение, при этом позволяя проходить рентгеновским лучам. Они защищают каждый из 56 рентгеновских концентраторов NICER, которые состоят из 24 вложенных друг в друга круглых зеркал, предназначенных для направления рентгеновских лучей к детекторам. Каждый концентратор покрыт солнцезащитным экраном, а между экранами предусмотрен небольшой зазор. Солнечные щиты разделены на секции с помощью шести внутренних стоек, напоминающих слоёный торт.
Наиболее значительное повреждение на щитах составляет 5×9 сантиметров. Другие повреждения значительно меньше – около одного сантиметра. В течение дня эти дефекты пропускают солнечный свет на детекторы, что приводит к насыщению датчиков и затрудняет измерения NICER.
Чтобы минимизировать это влияние, команда миссии внесла коррективы в режим дневных наблюдений, поскольку повреждение не сказывается на ночных.
Заплатки, разработанные для ремонта
NICER, размещенный на МКС и управляемый учеными дистанционно, не предназначался для проведения ремонтных работ. » Чтобы оценить возможность восстановления наиболее пострадавших участков тепловых экранов, потребовалось создать методику, позволяющую использовать имеющиеся детали телескопа и наборы инструментов станции «, — пояснил Кит Гендро, руководитель миссии.
Для решения проблемы было принято решение о создании клиновидных вставок высотой приблизительно 5 сантиметров, которые будут располагаться между солнечными щитами телескопа. Их конструкция предельно проста, поскольку она разработана с учетом возможностей, предоставляемых оборудованием космонавтов, в частности, «Т-образной рукоятки».
Нижняя часть каждой заплатки, где расположен замок (обозначенный как LCK на фотографии), входит в пространство между нижней частью солнцезащитного козырька и верхней частью теплозащитного экрана, обеспечивая фиксацию.
Выходя в открытый космос, космонавты возьмут с собой прямоугольную конструкцию, в которой размещены два запасных солнцезащитных козырька с заплатками. Затем они применят пять таких заплаток для закрытия наиболее пострадавших участков. Это позволит заблокировать солнечный свет, который сейчас мешает рентгеновским измерениям NICER.
В ремонтном комплекте содержится 12 заплаток, из которых семь будут использоваться в качестве запаса.