С июля 2017 года космический телескоп NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), размещенный рядом с внутренними солнечными батареями правого борта Международной космической станции, проводит наблюдения за небом, исследуя космическое пространство в рентгеновском диапазоне.
В мае 2023 года ученые выявили, что нежелательный солнечный свет проникает внутрь прибора, достигая чувствительных детекторов телескопа и ухудшая качество получаемых изображений. В связи с этим, была предпринята срочная мера по снижению воздействия на наблюдения, и началась разработка плана возможного ремонта.
12 апреля 2024 года, в прошлую пятницу, руководитель научной группы NICER из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда поднял этот вопрос на 21-м заседании Отделения астрофизики высоких энергий Американского астрономического общества, которое проходило в Техасе. НАСА планирует провести ремонтные работы во время выхода в открытый космос с участием астронавтов к концу 2024 года, после нескольких месяцев рассмотрения.
После ремонта NICER станет четвертой научной обсерваторией на орбите, прошедшей модернизацию астронавтами. Ранее отремонтированные обсерватории включают космический телескоп «Хаббл», миссию «Солнечный максимум» (SMM) и магнитный спектрометр «Альфа» (AMS).
Солнечное излучение негативно повлияло на работу миссии NICER
NICER является частью миссии NASA Explorers и взаимодействует в автоматическом режиме с экспериментом MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image) от JAXA. Независимо от MAXI, NICER проводит наблюдения рентгеновского неба, получая информацию о различных космических событиях, например, о периодических импульсах, исходящих от нейтронных звезд.
Телескоп оборудован 56 алюминиевыми рентгеновскими концентраторами. В каждом концентраторе имеется набор зеркал, которые обеспечивают прохождение рентгеновских лучей к детектору. Перед концентратором установлен тонкий тепловой экран, предназначенный для блокировки солнечного света. На вершине концентратора расположена полая круглая деталь из углеродного композита — солнцезащитный экран, состоящий из шести сегментов, визуально напоминающих слоёный торт.
Солнцезащитный козырек необходим для охлаждения концентраторов при воздействии солнечного света и для защиты деликатных тепловых экранов. На фотографиях, сделанных после утечки света, зафиксированы повреждения на некоторых щитах, однако их точная причина остается невыясненной.
Если ночные наблюдения с помощью прибора NICER не были нарушены и телескоп продолжает предоставлять ценные научные данные, то дневные наблюдения, во время которых солнечный свет попадает на инструмент, значительно ограничивают его функциональность.
Как будет проходить ремонт?
NICER не предназначался для обслуживания во время сервисной миссии. Он был роботизированно установлен на МКС и управляется учеными непосредственно с Земли. В связи с этим, при поиске способов вмешательства в работу телескопа, ученые изучали как варианты выхода в открытый космос, так и роботизированные подходы, стремясь использовать имеющиеся на МКС инструменты.
Предложенное ими решение для устранения проблемы отличается простотой. В солнцезащитные козырьки над наиболее поврежденными участками концентраторов будут вставлены пять клиновидных элементов и закреплены на месте. Эти механически несложные «заплатки» созданы с учетом возможностей оборудования астронавтов, а именно – «Т-образной рукоятки».
Стив Кеньон, руководитель группы, отвечающей за работу механизма NICER в Лаборатории реактивного движения (Годдард), отметил: » Проведенные нами испытания продемонстрировали, что ремонтные мероприятия позволят эффективно устранить проблему светопроницаемости на приборе NICER. Также было установлено, что они не представляют опасности для астронавтов при выполнении работ за пределами космического корабля «.
Ремонтные работы запланированы на 21-ю миссию Northrop Grumman по дозаправке в конце текущего года. Во время выхода в открытый космос астронавты также выполнят установку, а также проведут другие необходимые работы.