Magoperation på Hubble inledd

Efter en händelselös färd till Hubbleteleskopet 560 kilometer över jordytan manövrerade astronauterna i fredags in Rymdfärjan i läge under Hubble och kopplade på kranarmen. Man hade lika gärna kunnat styra Hubble till att lägga sig i rätt läge, men valde att pysa runt lite med färjan istället. Nästa åtgärd var att ansluta extern kraft och låta Rymdfärjan driva Hubble.

Det är något ton med grejor som ska bytas.

Fram med skruvmejslarna

Massor har hänt med Hubbleteleskopet på det senaste. Det är 19 år gammalt och börjar bli en pensionär i rymdsammanhang.. Läs gärna alla artiklar (adresserna nedan) vi skrivit om detta.

Allt fler gyroskop hade pajat genom åren och det var snart dags att åka dit med rymdfärjan och få dem bytta. Utan gyroskop kan Hubble inte peka åt rätt håll. Fyra nya satser gyroskop (RSU-er) togs med upp, och det skulle behövas, visade det sig.

Litium-jonbatterierna är ena bamsingar.

Batterierna var lite nötta också, och ska bytas ut. De var avsedda för fem års drift men har fått sitta i 19 år. Men som vanligt med NASAs grejor så går de lite längre än vad det står på garantisedeln.

Många av delarna i teleskopet konstruerades för att enkelt kunna bytas i efterhand (men inte alla). Redan tidigare stod det klart att WFPC2, den mest spektakulära kameran, skulle bytas mot WFC3 (Wide Field Camera 3) med dubbla upplösningen, bredare synfält och bredare spektralt område, samtidigt som den nya spektrografen COS skulle stoppas in där korrektionsoptiken som kompenserade för den felslipade spegeln suttit. Den behövs inte längre.

WFC3 är ingen liten grej. Den är både ömtålig och torde väga åtskilliga hundratals kilon.

WFC3 kommer att kunna leta efter mörk energi och mörk materia, se hur enskilda stjärnor bildas och dessutom kunna se de extremt fjärran galaxer som Hubble hittills inte kunnat se. WFC3 kan se Nära-UV, synligt och kortvågig IR med ett mycket bredare område än den tidigare.

– Kolla! Ska det ryka så där? Den nya COS (svart) är på väg ned i sin skyddande transportlåda, där den ska ligga tlls skyttelns bagagedörrar öppnas och den kan sväva ut i rymden.

Galaxernas utveckling, hur planeter bildas, hur ämnen som behövs för liv tillkommer, samt den kosmiska väven av gasmoln mellan galaxerna är några av de saker som Cosmic Origins Spectrograph (COS) ska titta på. Spektrografen är ett instrument som bryter ned ljus i delfärger och på så sätt avslöjar information om objektet som utstrålar ljuset. COS kan titta långt in i det ultravioletta och kommer att göra Hubble 10-70 gånger känsligare.

Där COS åker in, åker COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement) ut, enheten som ursprungligen kompenserade för Hubbles felslipade spegel. Alla moderna instrument i Hubble har egen korrektion, COSTAR behövs inte längre.

Två andra instrument, nämligen Advanced Camera for Surveys (ACS) och Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) måste repareras. ACS som är Hubbles absoluta arbetshäst när det gäller fina bilder, slutade fungera 2007 på grund av en kortslutning. STIS är en spektrograf som kan se ultraviolett, synligt och IR och har blivit känd för sin förmåga at hitta svarta hål. COS fungerar bäst med svaga ljuskällor medan STIS är bäst på stora objekt som galaxer. STIS åkte på strömavbrott 2004 och lades i sovläge för att man skulle ha en chans att reparera den senare.

ACS kortslutning skedde egentligen i en intern låda som lämnar ström till ACS detektorer. Den går inte att nå, så istället bygger man in ett nytt kraftaggregat och kopplar förbi det kortslutna. Det trasiga aggregatet försörjde ett antal kretskort som visserligen kan nås, men alltså saknar ström. Därför kommer astronauterna att plocka bort de befintliga korten och byta dem mot nya, som är kompatibla med det nya kraftaggregatet, som hängs på utsidan av ACS.

Även STIS behöver ett nytt kraftaggregat. Detta var aldrig tänkt att bytas och sitter fast med 111 skruvar (!). Skruvarna är svåra att få grepp om med astronauthandskar och skulle de börja flyta omkring i rymden är allt förlorat. Därför har man med sig en särskild ”fångplatta” som ska hålla skruvarna när man skruvat loss dem. Sen byter man ut nätaggregatet och stänger till hålet med en ny platta som sitter med två handtag, istället för 111 skruvar.

Trasig filt.

Hubble ska också få nya filtar att värma sig med och trivas i. Man hade sett att de metalliserade kaptonfiltarna som skyddar Hubble mot solvind och mikrometeoriter blivit upprivna och spruckna och måste ersättas. En ny filt ska lindas på, så Hubble ska få det trevligt igen. Efter sex års drift fann astronauterna att filtarna hade spruckit och skrynklat ihop sig och behövde bytas. Den nya ”filten” kommer att bestå av rostfritt stål. Sug på den, solvinden.

Eländet!

Allting ställdes på sin spets den 27 september 2008, några veckor innan den ursprungliga serviceresan i oktober skulle gå av stapeln. Denna dag försatte Hubbles huvuddator alla instrument i viloläge efter att ett fel upptäckts i en dataformateringsenhet, alltså den enhet som samlar in instrumentdata och förpackar det för vidare befordran till Jorden.

Den nya datorn inspekteras i NASAs sammansättningshall.

Markkontrollen ställde över Hubble till reservsystemen och efter någon månad var teleskopet igång igen. Det är dock otrevligt att köra för länge på reservsystemen så ett par nya (fast gamla) datorlådor letades fram ur gömmorna, dammades av och började göras flygvärdiga. Det tog tid och den nya serviceresan i februari fick ställas in. Datorn blev inte klar förrän i mars.

Mummel i vakuum

”Välkommen till en underbar värld av arbete i vakuum” sade astronauten Mike Massimino när han tog sig ut genom luftslussen för den första rymdpromenaden på torsdagen.

Gyrona är inte så stora.

Det hela började med RSU-erna (rate sensing units). Alla tre RSU-erna skulle bytas ut. Varje RSU innehåller två gyroskop och nu på slutet har bara tre av de totalt sex gyroskopen varit i drift. Den första RSUn kunde sättas sin som planerat, men den andra passade inte. Därför tog man den tredje utbytes-RSUn och satte in där den andra skulle ha suttit, och det gick bra. När man då tog den andra utbytesenheten och stoppade in i hålet där den tredje skulle ha suttit, blev det stopp igen. Det slutade med att man satte in en fjärde, som var en äldre, renoverad enhet. Den passade bra. Nu är sex gyron åter i drift.

Batterierna, som alltså var 19 år gamla, byttes ut härnäst.

Under nästa rymdpromenad byttes WFPC2 ut mot sin nyare kollega och den trasiga dataformateraren åkte ut.

Inga flera servicebesök? Men ändå???

Slutligen kommer astronauterna att installera en fångmekanism som ska göra det enklare att fånga in teleskopet nästa gång, en sk ”soft capture mechanism”. Nästa gång? Det ska inte bli någpn nästa gång, om NASA får som de vill. Det finns inga flera servicebesök planerade, eftersom rymdfärjorna ska skrotas snart. Hur tänker man här? Kanske, kanske ändå?

I skick som nytt

När allt är klart kommer Hubble att vara i skick som nytt, ja fantastiskt mycket bättre, och ha fem supertrimmade instrument: WFC3, COS, ACS, STIS och Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrograph (NICMOS).

Det sista man gör är att ge Hubble en extra knuff uppåt så att den ska hålla sig uppe i bana längre. Hubble har inga egna drivmotorer och kan inte rädda sig själv när friktionen mot de tunna resterna av atmosfären bromsar den. Utan denna knuff skulle Hubble ha störtat i atmosfären omkring år 2013, men kan nu ha fått respit till 2014. Då ska förhoppningsvis The James Webb Space Telescope finnas på plats och ta över.

Repan i lacken på STS-125

Helt händelselös var nu inte uppfärden, för någonstans på vägen hade något slagit upp en 53 centimeter lång reva i sidan på Rymdfärjan. Sannolikt är det samma historia som tidigare, ett isblock har fallit från stora tanken vid starten och slagit emot rymdskeppets sida. Vid den förra olyckan hade ett isblock i storleksordningen 70 kilo fallit från den kalla bränsletanken med ett par hundra kilometer i timmen och slagit upp ett hål i vingens värmeskydd. Varm luft arbetade sig in under nedfärden och smälte vingen inifrån.

Den nya revan uppstod ungefär 106 sekunder efter start och befinner sig ungefär där höger vinge sitter fast i flygkroppen. Isblocket verkar ha snurrat på väg längs skeppets sida. NASA har ännu inte sagt hur allvarliga reporna är, men en andra rymdskyttel står beredd att flyga upp och rädda astronauterna om det skulle bli nödvändigt.

Och nu?

Allt du behöver göra är att sitta ned och vänta på att Goddard rullar igång teleskopet och kalibrerar det och snart börjar ännu fantastiskare bilder av vårt universum att strömma in på NASAs och all världens rymdintresserades webbsidor.

Hubble-kontrollen på Goddard Space Flight Center. Önskar inte du också att du vore där?

Läs mer

Läs de tidigare artiklarna om Hubbles missöden, som ledde till att serviceuppdraget försenades så:
http://teknik360.idg.se/2.8229/1.199123/hubbleteleskopet-far-besok-i-maj
http://teknik360.idg.se/2.8229/1.189420/hubble-fix-forsenad
http://teknik360.idg.se/2.8229/1.188222/hubble-raddning-med-finess-lyckades

Servicing Misson 4, på www.nasa.gov/mission_pages/hubble/servicing/SM4/main/index.html
Skyttelfärden: www.nasa.gov/mission_pages/shuttle/main

Jörgen Städje