قالت وكالة ناسا إن تلسكوب هابل الفضائي استأنف عمليات الرصد العلمية يوم الجمعة بعد أن أمضت الفرق الأرضية معظم الأسابيع الثلاثة الماضية في تقييم أداء جيروسكوب مزعج. يعد هذا الجيروسكوب المزعج جزءًا أساسيًا من نظام التأشير بالمرصد. تقيس جيروسكوبات هابل مدى سرعة دوران المركبة الفضائية، مما يساعد التلسكوب على تركيز فتحته على العجائب الكونية البعيدة.
يعمل تلسكوب هابل منذ ما يقرب من 34 عامًا منذ إطلاقه في عام 1990 على متن مكوك الفضاء ديسكفري التابع لناسا، لكنه لا يزال يزود علماء الفلك ببيانات علمية قيمة. قامت خمس بعثات خدمة مكوكية إضافية بإصلاح هابل، وتحديث أدواته العلمية، واستبدال الأجهزة التي تدهورت بسبب فترات طويلة في الفضاء. ومن بين المهام الأخرى، قام رواد الفضاء في آخر رحلة خدمة مكوكية في عام 2009 بتركيب ستة جيروسكوبات جديدة على هابل.
لقد كان الجيروسكوب منذ فترة طويلة أحد أكثر مكونات هابل التي تتطلب الصيانة. ووفقا لوكالة ناسا، فإن العجلة الموجودة داخل كل جيروسكوب تدور بسرعة ثابتة تبلغ 19200 دورة في الدقيقة، والعجلة محكمة الغلق في أسطوانة معلقة في سائل سميك. تكتشف الإلكترونيات الموجودة داخل كل جيروسكوب حركات صغيرة لمحور العجلة، مما يوفر معلومات لكمبيوتر هابل المركزي حول مدى سرعة دوران المركبة الفضائية. تحمل الأسلاك الرفيعة جدًا إشارات الجيروسكوب، وتتدهور هذه الأسلاك بمرور الوقت.
من بين الجيروسكوبات الستة التي تم تركيبها على هابل في عام 2009، تعطلت ثلاثة منها وما زالت الثلاثة الأخرى تعمل. تتمتع الجيروسكوبات الثلاثة التي لا تزال تعمل بتصميم أحدث وتدوم لفترة أطول، لكن أحدها أظهر علامات التآكل خلال الأشهر القليلة الماضية. وقال بات كروس، مدير مشروع هابل في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، إن الجيروسكوب، المسمى Gyro 3، يُظهر "ضوضاء مستمرة".
وقال كراوس: "لقد اكتشفنا المشكلة في وقت مبكر من شهر أغسطس". "سوف ينتج بشكل متقطع بعض معلومات السرعة التي لا تتفق مع سرعة جسم المركبة الفضائية المرصودة، ولكن هذا قصير الأجل ونحن نقوم بتحديد خصائص هذا الأداء وإلى أي مدى يمكننا تحمله."
وفي نوفمبر، تدهور أداء الجيروسكوب لأنه غذّى نظام التحكم في هابل ببيانات خاطئة. يستشعر الجيروسكوب أن المركبة الفضائية تغير اتجاهها بينما هي في الواقع لا تتحرك. وهذا يخلق خطأ في الموقف، مما يؤدي إلى القليل من الانجراف.
اكتشف برنامج آلي على هابل الأخطاء ووضع المركبة الفضائية في "الوضع الآمن" مرتين الشهر الماضي. استأنف هابل الملاحظات العلمية سريعًا في كل مرة، لكنه دخل الوضع الآمن مرة أخرى في 23 نوفمبر. قضى مديرو هابل بعض الوقت الإضافي في جمع البيانات حول صحة الجيروسكوب. قام المهندسون بتوجيه هابل للتحرك ذهابًا وإيابًا، وبدا أن الجيروسكوب المشتبه به يعمل بشكل جيد طوال الوقت.
لقد أدرك المهندسون أن الجيروسكوبات يمكن أن تتعطل بسهولة، لذلك ابتكروا طريقة جديدة للسماح لهابل بمواصلة تقديم البيانات العلمية حتى لو كان جيروسكوب واحد فقط هو العامل. في هذا الوضع أحادي الجيروسكوب، سيتلقى نظام التحكم في هابل مدخلات من الجيروسكوب الفردي بالإضافة إلى مقياس المغناطيسية، ومستشعر الطاقة الشمسية، ومتعقب النجوم. في وضع الجيروسكوب الفردي، لا تتأثر معظم محفظة هابل العلمية، لكن المرصد قد يكون محدودًا في تتبع بعض الأهداف سريعة الحركة، مثل الكواكب أو الكويكبات أو المذنبات في النظام الشمسي الداخلي.
لا يحتوي تلسكوب هابل نفسه على أي دافعات للتحكم في الاتجاه أو ضبط المدار. يمكنها فقط استخدام عجلات رد الفعل الدوارة لتحريف المركبة الفضائية من اتجاه إلى آخر. توجد ثلاثة أجهزة استشعار توجيه دقيقة للحفاظ على قفل النجم المرشد، مما يسمح لهابل بالبقاء مستقرًا أثناء الملاحظات العلمية. ويولي الفريق الأرضي أيضًا اهتمامًا وثيقًا بهذه المجسات. أظهر أحد مستشعرات التوجيه الدقيق علامات تدهور الأداء خلال العامين الماضيين. يبدو أن تراكم الحطام أو الزيت على المحامل يتسبب في سحب المستشعر، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى توقف المستشعر.
مهمة صيانة أخرى؟
في حين أن قدرات التصوير ودقة هابل لا تتطابق مع تلك الموجودة في تلسكوب جيمس ويب الفضائي الأحدث، إلا أن المرصد الأقدم لا يزال يلعب دورًا فريدًا في أسطول المهام العلمية التابع لناسا. هابل حساس للضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية، بينما يكتشف مستشعر ويب الضوء تحت الأحمر.
تريد ناسا إطالة عمر هابل لأطول فترة ممكنة. وحتى لو كانت أجهزة الاستشعار وأدوات هابل لا تزال تعمل، فإن مقاومة الهواء ستعيد التلسكوب في النهاية إلى الغلاف الجوي لأن المركبة الفضائية لا تحتوي على محركات صاروخية. تقوم كل مهمة خدمة مكوكية برفع هابل إلى مدار أعلى لتعويض السحب.
ويحلق هابل حاليا على ارتفاع حوالي 320 ميلا (520 كيلومترا). وبحسب التوقعات الحالية، سيعود هابل إلى الغلاف الجوي في منتصف ثلاثينيات القرن الحالي، لكن ذلك يعتمد على الظروف في الغلاف الجوي العلوي، والتي تتغير مع تقلبات النشاط الشمسي.
في العام الماضي، أعلنت SpaceX وNASA عن دراسة جدوى لتحديد ما إذا كان من الممكن ربط المركبة الفضائية SpaceX Dragon بـ Hubble وإعادة رفع المرصد لإطالة عمره المداري. ومن المتوقع أيضًا أن تدرس الدراسة التي استمرت ستة أشهر، وانتهت في وقت سابق من هذا العام، كيف يمكن لرواد فضاء كرو دراجون أن يخدموا هابل. إذا اعتبرت مهمة الإصلاح ممكنة، فإن استبدال الجيروسكوب سيكون بالتأكيد أولوية لناسا.
ولم تعلن ناسا وSpaceX بعد عن نتائج دراسة الجدوى. وفي ديسمبر من العام الماضي، أصدرت ناسا أيضًا طلبًا للحصول على معلومات لشركات أمريكية أخرى، على أمل أن تتمكن من التوصل إلى حلول تجارية خاصة بها لتعزيز مدار هابل. تلقت الوكالة ثمانية ردود على الالتماس، والتي لم تتضمن دراسة الجدوى المنفصلة لشركة SpaceX. وفي نهاية المطاف، قد تقرر وكالة ناسا عدم المضي قدمًا في مهمة الخدمة التجارية التي يقوم بها هابل.
وقالت المتحدثة باسم ناسا، أليس فيشر، إن الوكالة ليس لديها جدول زمني تقديري لاستكمال مراجعتها لاستئناف أبحاث هابل. "سنواصل مراجعتنا الداخلية في أوائل العام المقبل."