Космический телескоп имени Хаббла сталкивался с отказами оборудования и раньше — ведь ему уже 31 год. Однако на этот раз возникла, вероятно, серьезная проблема: инженеры NASA уже неделю пытаются ее устранить, но пока не добились значительных успехов.
Неисправность компьютерной системы полезной нагрузки произошла в воскресенье, 13 июня, после 16:00 по североамериканскому восточному времени (23:00 по Москве). Специалисты наземной команды «Хаббла» полагают, что причиной неполадки мог стать один из модулей памяти. Для проверки этой версии компьютер был перезагружен. После перезапуска планировалось тщательно наблюдать за работой проблемного электронного блока в течение суток, чтобы установить причину отказа.
Однако он почти сразу снова завис, так что пришло время «плана Б». Изучение телеметрических данных заняло пару дней, после чего операторы решили перенести сбоящий компьютер на резервный модуль памяти. Это произошло 16 июня, однако и это не принесло результата — процессор снова отключился через небольшой промежуток времени. Согласно официальному пресс-релизу, который обновлен в пятницу, инженеры NASA собираются предпринять еще несколько попыток включения компьютера и его переключения между модулями памяти, чтобы получить больше диагностических данных.
Подчеркивается, что телескоп «Хаббл» и его инструменты в целом функционируют нормально. В то время как специалисты Центра космических полетов имени Годдарда, управляющего телескопом «Хаббл», разрабатывают возможные пути решения возникшей проблемы, работе аппаратуры на орбите ничего не угрожает. Он остается под полным контролем и, в основном, исправен. Если инженерам не удастся найти способ восстановить работу компьютера полезной нагрузки, у них всегда есть альтернативный вариант – перейти на резервный блок электроники, аналогичный неисправному.
Компьютер полезной нагрузки контролирует состояние научного оборудования, установленного на телескопе, и обеспечивает передачу данных между ними и модулем связи. В минувшее воскресенье главный бортовой компьютер перестал получать сигнал от него keep-alive (в ходе обмена служебными пакетами, предназначенным для проверки работоспособности, космический аппарат перешел в защищенный режим функционирования.
В пресс-релизе NASA не уточняется, почему телескоп не перешел на резервный блок сразу же. Вероятно, учитывая возраст модулей и общую стратегию действий, согласно которой лучше десять раз перестраховаться, специалисты планируют сначала досконально изучить проблему. Тогда у них получится понять, как избежать подобных сбоев в дальнейшем, да и ресурс резервного компьютера понапрасну не расходовать.
Проблематичный компонент электроники — это стандартизированный компьютер, предназначенный для использования в космических аппаратах ( NSSC-1), он был разработан в середине 1970-х годов и впоследствии модернизирован в 1980-х. Одной из его особенностей была нестандартная для того времени шина данных шириной 18 бит. Этот подход позволил повысить точность вычислений и создать компактный набор команд, оптимизированный для решения конкретных задач, однако он не включал операций с плавающей запятой.
Для обеспечения стабильной работы системы, центральный процессор NSSC-1 работает с одним из четырех независимых блоков памяти объемом 64 килобайта и при необходимости может переключаться между ними. Первоначально использовалась модифицированная память на магнитных сердечниках, но во время разработки «Хаббла» уже выбрали более энергоэффективные КМОП-микросхемы.
Бессмертный телескоп
«Хаббл» – это единственный космический аппарат, помимо пилотируемых орбитальных станций, к которому совершались полеты с участием людей. С момента начала работы возникло несколько серьезных неполадок, которые потребовали оперативного вмешательства человека. Нельзя объяснить длительный срок службы телескопа исключительно удачей и изобретательностью инженеров. Аппарат был спроектирован с возможностью обслуживания: многие его компоненты изготавливались для упрощенной замены.
Впервые техническое обслуживание было проведено в декабре 1993 года. Экипажу шаттла «Эндевор» потребовалось десять дней для установки корректирующей оптики и новой камеры WFPC2, обслуживание включало в себя обновление программного обеспечения, а также замену солнечных батарей, электроники, гироскопов и магнетометров. После завершения работ челнок поднял орбитальный телескоп на более высокую орбиту, чтобы компенсировать снижение его высоты, вызванное торможением в разреженной атмосфере.
Последний полет к телескопу был совершен шаттлом «Атлантис» в 2009 году. В ходе миссии практически все служебные модули «Хаббла» были заменены или модернизированы. Также астронавты установили на аппарат два новых научных инструмента и специальную систему мягкого захвата, разработанную с расчетом на то, что после завершения программы шаттлов к телескопу смогут доставляться другие космические корабли.
На данный момент отправка сервисной миссии к телескопу «Хаббл» не входит в планы. В арсенале NASA пока нет кораблей, способных обеспечить многократные выходы экипажа в открытый космос за короткий промежуток времени. Состояние аппарата оценивается, как удовлетворительное, но немалая часть его оборудования уже давно требует замены. Теоретически, нет никаких факторов, ограничивающих дальнейшую эксплуатацию телескопа при условии его обслуживания.