Cum Funcționează Repararea Navei Spațiale Hubble

{h1}

Fixarea navei spațiale hubble a făcut parte din numeroase misiuni nasa de la lansarea telescopului în 1990. Aflați cum funcționează nava spațială hubble

Nava spațială Hubble, cunoscută și sub denumirea de Telescopul spațial Hubble sau doar Hubble, a fost lansată în 1990 și ne transmite imagini uimitoare cu galaxii îndepărtate de atunci. Dar călătoria lui Hubble nu a fost una bună. De fapt, au existat probleme cu Hubble de la bun început. Drept urmare, o parte din istoria Hubble este o serie de misiuni NASA concepute pentru repararea telescopului. Cea mai recentă misiune de reparație va fi și ultima Hubble - NASA intenționează să înlocuiască Hubble cu un nou telescop spațial în 2013.

Galeria de imagini a telescopului spațial Hubble

De ce să folosim un telescop spațial în primul rând atunci când avem telescoape masive aici pe Pământ? Telescoapele spațiale se pot concentra pe obiecte mai slabe și mai îndepărtate decât telescoapele terestre. Totul are legătură cu atmosfera Pământului. Particulele din aer absorb, refractează și reflectă lumina. Aerul cald crește și aerul rece scade, ceea ce poate și denatura lumina. În spațiu, nu există nicio interferență, deoarece nu există atmosferă. Telescoapele din spațiu sunt capabile să colecteze imagini mult mai clare decât cele pe care le avem aici pe sol.

Dar un telescop spațial este mai precis decât telescoapele pământene numai dacă este proiectat corect. La aproximativ o lună după ce NASA a lansat Hubble, organizația a descoperit că telescopul la care lucrau opt ani avea un defect fundamental. O oglindă concepută să reflecte lumina în senzorii telescopului nu era forma potrivită. Producătorul oglinzii a făcut o greșeală la construirea ei. Drept urmare, imaginile pe care Hubble le-a trimis la NASA nu au fost focalizate și neclarizate.

NASA a programat curând o misiune de reparație, lansată în 1993. NASA a trimis astronauți în naveta spațială Endeavour pentru a repara manual telescopul. Cinci plimbări spațiale mai târziu, astronauții au finalizat reparațiile. Au instalat un dispozitiv care conține 10 oglinzi mici, care au interceptat lumina din oglinda primară și au corectat calea către senzori. După aceea, Hubble a început să ia câteva dintre cele mai uluitoare imagini ale spațiului pe care le-am văzut până acum.

Cum funcționează repararea navei spațiale Hubble: funcționează

Dar Hubble are nevoie din nou de reparații. Spre deosebire de problema cu oglinda, aceste reparații implică mai multe sisteme și sunt mult mai complicate. Pentru un timp, NASA a considerat abandonarea completă a Hubble-ului, mai degrabă decât să investească într-o altă misiune de reparație. În cele din urmă, organizația și-a schimbat cursul, iar acum a programat o altă misiune de reparație. Vom analiza ce s-a întâmplat exact cu Hubble pentru a necesita reparații, de ce NASA aproape a decis să renunțe la telescop și ce anume are viitorul pentru acest dispozitiv.

Deci, ce este exact greșit cu Hubble? Ne vom concentra asupra problemei în secțiunea următoare.

Ce este greșit cu Hubble?

O poză de Jupiter făcută de telescopul Hubble

O poză de Jupiter făcută de telescopul Hubble

Ca toate dispozitivele, telescopul Hubble este vulnerabil la uzură. Uneori un sistem minor defectează sau o baterie moare. În alte momente, un sistem mai critic începe să se epuizeze. Deoarece Hubble este atât un telescop, cât și o navă spațială, acesta are mai multe sisteme complicate care ar putea să cripteze funcționalitatea telescopului dacă nu reușesc.

Având în vedere acest lucru, NASA a programat misiuni regulate de întreținere și reparații pentru ca Hubble să fie în stare de funcționare de la lansare. Pe lângă misiunea din 1993 de instalare a dispozitivului corecțional pentru a rezolva problema oglinzii, NASA a programat încă trei misiuni pentru actualizarea și menținerea telescopului. Aceste misiuni au avut loc în 1997, 1999 și 2002 [sursa: NASA].

La 1 februarie 2003, naveta spațială Columbia s-a despărțit după reintrare. Toți cei șapte membri ai echipajului navei au murit în accident. NASA a devenit obiectul unor presiuni și examinări extraordinare. Agenția a decis să pună la sol programul navetei spațiale și să efectueze o investigație completă pentru a stabili dacă zborul spațial tripulat merită riscurile implicate. Drept urmare, NASA a anulat o misiune de întreținere Hubble planificată.

În 2004, Spectrografia de imagistică a telescopului spațial (STIS) de la Hubble a funcționat defectuos atunci când alimentarea sa a eșuat. Spectrografele separă lumina în lungimile sale de undă componente, pe care le percepem ca culori. Analizând diferitele lungimi de undă ale luminii, astronomii pot afla multe despre corpurile cosmice pe care le observă. Doar studiind lungimile de undă ușoare, oamenii de știință pot determina compoziția chimică, temperatura și densitatea unui obiect, printre alte trăsături. STIS-ul Hubble a contribuit la detectarea găurilor negre și este o componentă critică a lui Hubble. În prezent, STIS este în „modul sigur”, ceea ce înseamnă că nu este pornit, dar este în continuare capabil să funcționeze dacă NASA înlocuiește sursa de alimentare.

Cum funcționează repararea navei spațiale Hubble: hubble

Telescopul Hubble a făcut multe imagini incredibile, inclusiv această fotografie a nebuloasei Crab generate din imagini optice și radiografie.

În 2007, Camera avansată pentru sondaje (ACS) a Hubble a suferit un eșec parțial. ACS are trei camere de luat vederi și a luat unele dintre cele mai impresionante imagini cu obiecte în spațiu profund. Un scurtcircuit electric a dezactivat două dintre cele trei camere. Fiecare cameră îndeplinește o funcție diferită. camera solara pentru orb realizează imagini cu obiecte care emit lungimi de undă ultraviolete. Este singura cameră din ACS care încă funcționează. Cele două camere defuncte includ a cameră cu câmp larg și a camera de înaltă rezoluție.

În timp ce NASA a reluat programul navetei spațiale în vara lui 2005, nu existau planuri de reparare sau actualizare a Hubble-ului. Pe măsură ce sistemele au început să întâmpine probleme, NASA a dezbătut meritele unei misiuni de reparație. Beneficiile reparației Hubble depășesc riscurile și costurile unei misiuni cu personalitate personală? A existat vreun alt mod de a repara telescopul fără a supune oamenilor pericol? Avea mai mult sens să lăsați Hubble să se deterioreze și să cadă în cele din urmă de pe orbită?

Nu sunt întrebări ușoare de răspuns. Cererea pentru tipul de informații și imagini pe care Hubble le-ar putea colecta se extinde cu mult peste ușile NASA. Laboratoarele științifice din întreaga lume depind de aceste date.

Ce opțiuni a avut NASA? Continuați să citiți pentru a afla.

Care au fost opțiunile NASA?

Cum funcționează repararea navei spațiale Hubble: repararea

Prima opțiune a NASA a fost să nu facă nimic deloc. Hubble își menține orientarea folosind un sistem de navigație complex. La rândul său, acest sistem se bazează pe șase giroscoape, care ajută Hubble să-și mențină orientarea în raport cu Pământul. Fără întreținere adecvată, giroscopii ar putea eșua. După un astfel de eșec, NASA nu va fi în măsură să direcționeze Hubble în direcția corectă pentru a colecta date și imagini.

Bateriile Hubble încep să moară și ele. Dacă nu sunt înlocuite, Hubble va pierde puterea și va opri funcționarea. Dacă NASA ar alege să nu acționeze, Hubble ar eșua probabil înainte de 2009. NASA nu ar putea să adune genul de informații și imagini pe care Hubble a fost proiectat să le colecteze până când un telescop de înlocuire ar putea lansa - ceva care nu este programat să se întâmple până în 2013.

În cele din urmă, telescopul mort ar suferi o degradare a orbitei. Asta înseamnă că gravitația Pământului ar trage treptat telescopul mai aproape de planetă. Lăsat singur, telescopul ar reintroduce atmosfera Pământului și s-ar prăbuși pe Pământ. Probabil, NASA nu ar permite acest lucru să se întâmple de unul singur - ar fi prea periculos fără să știe unde va ateriza telescopul. În schimb, NASA ar trimite probabil o misiune, personală sau fără echipaj, pentru a prelua telescopul în siguranță sau a-l prăbuși într-o zonă nepopulată, cum ar fi un ocean. NASA a considerat doar să-l lase pe Hubble să moară, dar un urlet entuziast din partea comunității științifice a determinat oficialii NASA să se reconsidere.

Următoarea opțiune a fost trimiterea unei misiuni spațiale cu echipaj și utilizarea astronauților pentru a înlocui, actualiza și repara manual sistemele Hubble. După dezastrul din Columbia, NASA a fost reticentă în a risca viața astronauților la lucrările de reparații Hubble. Chiar și atunci când programul navetei spațiale a început din nou în 2005, astronauții au fost trimiși doar la Stația Spațială Internațională. Asta pentru că astronauții s-ar putea adăposti în stație dacă ceva nu merge bine cu naveta. Acolo au putut aștepta salvarea.

Telescopul Hubble nu are facilitățile sau echipamentele necesare pentru a menține un echipaj navetă viu și în siguranță. Telescopul este, de asemenea, prea departe de stația spațială pentru ca o navetă să călătorească la telescop, apoi să manevreze la stația spațială. Dacă ceva nu merge bine, astronauții aflați în misiune ar fi puși în pericol sever. De câțiva ani, NASA nu a dorit să sprijine o misiune personală de a repara telescopul.

Cum funcționează repararea navei spațiale Hubble: funcționează

A treia opțiune a fost trimiterea unui robot la telescopul Hubble pentru a repara. NASA a început să analizeze această opțiune în 2004. Un robot ar permite NASA să facă reparații și modernizări fără a pune viața umană în pericol. Dar a existat și un dezavantaj al folosirii unui robot. Roboții sunt extrem de scumpi pentru a proiecta, dezvolta și produce. NASA a trebuit să cântărească costurile dezvoltării unui robot cu beneficiile de a avea Hubble înapoi online.

NASA a avut o decizie grea de luat. Comunitatea științifică a pledat în numele telescopului. Dar riscul pentru viața umană ar fi întotdeauna un factor. Având în vedere acest lucru, NASA a pornit pe un anumit curs de acțiune. Unde au sfârșit era o poveste complet diferită.

Ce a decis NASA să facă și cum s-au schimbat planurile organizației în timp? Aflați în secțiunea următoare.

Misiunea de reparație

Cum funcționează repararea navei spațiale Hubble: navei

În 2004, NASA a început să analizeze posibilitatea de a folosi un robot pentru a repara Hubble. NASA ar lansa robotul folosind o rachetă similară cu cea utilizată în misiunile Apollo. Deși o astfel de misiune nu ar pune în pericol viața oamenilor, au existat și alte considerente care au făcut-o o decizie dificilă. În primul rând, inginerii au proiectat Hubble astfel încât oamenii să poată repara și moderniza, astfel robotul ar trebui să imite gama de mișcare a unui om în spațiu. Pentru altul, un astfel de program ar fi extrem de costisitor, ceea ce face o provocare pentru a ridica finanțarea corespunzătoare.

NASA s-a uitat la mai multe companii și facilități de cercetare când au avut în vedere o soluție robotizată a problemei Hubble. Printre candidați a fost Agenția spațială canadiană (CSA). CSA a dezvoltat un robot pe care l-au numit Dextre. Robotul a prezentat două brațe lungi, cu mai multe articulații, care au fost capabile să îndeplinească mai multe sarcini de bază. Cercetările timpurii au fost promițătoare. Însă, în cele din urmă, NASA a decis să nu folosească robotul. De ce? Parțial pentru că scepticii credeau că munca de a repara Hubble este prea delicată pentru un robot. Un alt factor important a fost prețul - estimările asupra costului unei misiuni folosind Dextre au fost cuprinse între 1 și 2 miliarde de dolari. NASA nu avea destui bani în buget pentru a finanța o astfel de operațiune.

Părea de parcă NASA avea să-l lase pe Hubble să moară până la urmă. Dar, când Mike Griffin a devenit administratorul NASA în 2005, a decis să arunce o altă privire asupra reparației Hubble. După o anumită considerație, Griffin a anunțat pe 31 octombrie 2006 că o nouă misiune personală va călători la Hubble pentru a instala upgrade-uri și a repara telescopul. Modificările propuse ar prelungi viața lui Hubble până în 2013. Până atunci, James Webb Space Telescope ar trebui să fie online și în orbită.

Cum funcționează repararea navei spațiale Hubble: funcționează

Anunțul lui Griffin însemna că NASA trebuia din nou să arunce o privire atentă asupra programului navetei spațiale. NASA a programat misiunea de reparație pentru vara anului 2008. Aceasta a fost împinsă pentru prima dată în toamna anului 2008 din cauza întârzierii în producția de nave spațiale a navei de combustibil [sursa: New Scientist]. Alte probleme au întârziat lansarea până la 11 mai 2009. Acum naveta spațială Atlantis transportă un echipaj de astronauți către Hubble. Standing este oa doua navetă spațială, Endeavour. Echipa echipei Endeavour este de serviciu ca echipă de salvare dacă ceva ar trebui să nu meargă greșit cu Atlantida.

Odată ajunși la Hubble, astronauții vor opri giroscopurile și bateriile, oferind efectiv telescopului cel puțin încă cinci ani de putere operațională și îndrumare. De asemenea, vor repara unele ecranări termice de pe telescop concepute pentru a proteja electronica Hubble de pericolele spațiului. Vor înlocui cele două camere ACS defecte și STIS și vor instala, de asemenea, echipamente noi care să ofere Hubble și mai multe capabilități. NASA se așteaptă ca întreaga misiune să necesite cel puțin cinci trotuare spațiale [sursa: HubbleSite]. Toate reparațiile și modernizările vor fi făcute manual.

Odată ce Hubble-ul este reparat, ce se întâmplă atunci? Aflați în secțiunea următoare.

Laboratorul lui Dextre

În timp ce Dextre nu a primit concertul de reparații Hubble, povestea robotului nu se termină aici. NASA a decis să folosească Dextre pentru o altă misiune importantă: repararea stației spațiale internaționale. În martie 2008, naveta spațială Endeavour a transportat-o ​​pe Dextre la stația spațială. Astronauții au asamblat robotul în spațiu în timpul unei serii de trotuare spațiale.

Viitorul pentru Hubble

Galeria exotică Whirlpool, așa cum se vede prin telescopul Hubble

Galeria exotică Whirlpool, așa cum se vede prin telescopul Hubble

Misiunea de reparație din 2009 va fi proiectul de modernizare și reparare final Hubble. Odată ce echipajul Atlantidei va termina lucrul la Hubble, telescopul va continua să colecteze date și să transfere informațiile înapoi la NASA. Cu noul său echipament, Hubble va putea privi mai departe în univers și să strângă mai multe informații despre corpurile cerești.

Actualizările Hubble vor include o Cameră de câmp larg 3 (WFC3) și a Spectrograf de origini cosmice (COS). WFC3 poate capta imagini folosind lumină într-un spectru larg, de la infraroșu la ultraviolete. Va fi cea mai puternică cameră instalată pe Hubble până în prezent. COS va strânge date într-un mod similar cu STIS. Așadar, nu numai că NASA va primi informații de la sistemele reparate de Hubble, ci și informații de la componente noi, mai puternice.

Informațiile de la Hubble ne pot spune multe despre univers. Oamenii de știință intenționează să folosească Hubble pentru a continua cercetările despre toate, de la găurile negre la materia întunecată. Cu Hubble, am putea detecta mai multe planete care sunt similare cu ale noastre. Fără aceasta, ar fi trebuit să așteptăm câțiva ani înainte ca înlocuirea lui să poată prelua funcția.

Presupunând că toate piesele și piesele Hubble funcționează așa cum ar trebui, telescopul ar trebui să poată continua să funcționeze până în 2013. Aceasta este doar o estimare - în realitate, telescopul ar putea funcționa mai mult decât atât. O parte a misiunii de reparație implică atașarea unui dispozitiv la Hubble care va ajuta NASA când va veni momentul să deorbităm telescopul. Este vorba despre spațiu pentru ca telescopul să se prăbușească pe Pământ. Chiar dacă misiunea de reparație este un succes complet, zilele Hubble sunt numerotate.

Cum funcționează repararea navei spațiale Hubble: repararea

NASA lucrează însă la un alt telescop spațial. Se numește James Webb Space Telescope, dezvoltat de Northrop Grumman Space Technology. Noul telescop va include mai multe camere mai puternice decât cele existente în prezent.

Hubble a furnizat informații de neprețuit oamenilor de știință încă de la lansare. Sperăm că, după această misiune de reparație finală, va continua să facă acest lucru încă câțiva ani.

Pentru a afla mai multe despre Telescopul Spațial Hubble și alte subiecte, aruncați o privire mai atentă la linkurile de pe pagina următoare.

Întârziere publică

Institutul de Știință a Telescopului Spațial (STScI) reține toate imaginile luate de Hubble din public pentru un an întreg înainte de a le elibera. De ce este asta? Este de acordat diferitelor instituții de cercetare și universități timpul necesar pentru a-și analiza și documenta investigațiile. Aceste organizații trebuie să planifice timpul cu Hubble cu mult timp în avans. Dacă STScI ar lansa fotografii mai devreme, aceste instituții ar trebui să concureze împotriva altor grupuri care nu au programat timpul cu Hubble. Totul se reduce la corectitudine.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Uraganul Monstruos Matthew Towers De Peste Furtuna Tropicală Nicole (Foto)
Uraganul Monstruos Matthew Towers De Peste Furtuna Tropicală Nicole (Foto)

9/11 Încă Bântuie O Parte Din Revenirea Națiunii La Normalitate
9/11 Încă Bântuie O Parte Din Revenirea Națiunii La Normalitate

Conservarea Apei, Forța Motrice A Naturii (Op-Ed)
Conservarea Apei, Forța Motrice A Naturii (Op-Ed)

Noul Gps Rival Este Dovedit Împotriva Hack-Urilor
Noul Gps Rival Este Dovedit Împotriva Hack-Urilor

Lucru Fierbinte! Twirls De Tornadă Toxică Deasupra Vulcanului Islandei
Lucru Fierbinte! Twirls De Tornadă Toxică Deasupra Vulcanului Islandei


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com