Trzeci żyroskop przestał działać w miniony piątek. Według NASA nie było to zaskoczeniem, ponieważ już od roku miał "dawać sygnały wskazujące na krańcowe zużycie". Teraz ostatecznie się poddał.
Niewielkie, ale ważne części
Sześć żyroskopów zamontowanych na urządzeniu ma kluczowe znaczenie. Służą do orientowania całego teleskopu w przestrzeni. Pomagają go obracać i utrzymywać stabilnie skierowany w jeden konkretny wycinek kosmosu. Dzięki temu teleskop może bardzo długo odbierać światło wybranych gwiazd odległych o lata świetlne od Ziemi. Bez tego dokonywanie precyzyjnych pomiarów byłoby trudne, lub wręcz niemożliwe.
NASA na razie uspokaja, że do optymalnego działania teleskopu Hubble'a wystarczą trzy żyroskopy. Tyle teoretycznie zostało. Jeden z nich był wyłączony i trzymany w zapasie. Problem w tym, że kiedy w piątek ostatecznie zepsuł się jeden z działających, to próbowano uruchomić ten zapasowy. Niestety stwierdzono, że jest z nim jakiś problem. Jak poinformowała NASA, "nie pracował w stopniu niezbędnym do funkcjonowania teleskopu", wobec czego został ponownie wyłączony.
Tak wygląda z zewnątrz obudowa kryjąca jeden z żyroskopów teleskopu Hubble'a NASA
W efekcie całe urządzenie zostało wprowadzone w stan uśpienia, a na Ziemi sformowano zespół, którego celem będzie ustalenie przyczyn i znalezienie rozwiązania. Na razie najcenniejsze "oko" ludzkości pozostaje zamknięte.
NASA zapewnia, że w razie czego teleskop może działać z dwoma żyroskopami a nawet z jednym. Jakość obserwacji ulegnie jednak pogorszeniu. Teleskop będzie mógł obserwować mniejszy wycinek kosmosu i mniej precyzyjnie. Ostateczny koniec nadejdzie dopiero kiedy zepsuje się ostatni żyroskop. Wówczas teleskop będzie krążył bezwładnie po orbicie, niezdolny do prowadzenia precyzyjnych badań.
Naprawy już niemożliwe
Kosmiczne obserwatorium ma problem z żyroskopami praktycznie od samego początku w latach 80. Urządzenia szybko się zużywają i psują. Problem leży w ich konstrukcji. Wnętrze jest wypełnione gęstym olejem, bez którego wirujące dyski będące sercem żyroskopu szybko by się zatarły. Ów olej jest utrzymywany pod odpowiednim ciśnieniem przez sprężone powietrze. Okazało się jednak, że przyśpiesza ono korozję delikatnych przewodów elektrycznych we wnętrzu żyroskopów. W efekcie urządzenia psują się szybciej niż zakładano.
Do niedawna z tym problemem radzono sobie w prosty sposób - zużyte żyroskopy wymieniano. Teleskop Hubble'a jest, a właściwie był, jedynym bezzałogowym statkiem kosmicznym przygotowanym do serwisowania. Zajmowały się tym załogi promów kosmicznych NASA. Odbyło się pięć takich lotów serwisowych. Podczas trzech z nich wymieniano żyroskopy.
Niestety wobec wycofania promów kosmicznych ze służby, nie ma już opcji lotu serwisowego. Ostatni miał miejsce w 2009 roku. Wówczas załoga promu Atlantis wymieniła wszystkie sześć żyroskopów. Trzy z nich były nowej konstrukcji, w których sprężone powietrze zastąpiono azotem. NASA ma nadzieję, że dzięki tej zmianie urządzenia będą pracować znacznie dłużej. Trzy pozostałe były starej konstrukcji. Nie zastąpiono ich nowymi z obawy, że te mogą mieć w sobie jakąś ukrytą wadę, która za jednym zamachem sparaliżowałaby cały teleskop. Do dzisiaj wszystkie starsze przestały działać. Zostały tylko te nowsze.
W tym kontekście niepokojąca jest informacja, iż jeden z trzech teoretycznie lepszych i bardziej wytrzymałych żyroskopów nie zadziałał jak powinien. Źle to wróży na przyszłość teleskopu Hubble'a, który planowano wykorzystywać jeszcze wiele lat.
Astronauci serwisujący teleskop Hubble'a w 1999 roku NASA
Założone okulary i wymieniony mózg
W przeszłości kilku takim kryzysom udało się zaradzić. Za każdym razem konieczna była jednak wizyta promu kosmicznego. Najpierw okazało się, że podczas budowy teleskopu źle wypolerowano jego główne zwierciadło. Błąd wynosił około 2,2 mikrometrów (jedna milionowa metra). Wartość mikroskopijna, ale kiedy w grę wchodzi obserwowanie światła emitowanego przez gwiazdy odległe o tysiące lat świetlnych, to te mikrometry oznaczają katastrofę. Pierwsze zdjęcia wykonane w 1990 roku okazały się być znacznie mniej ostre niż zakładano. Trzy lata później astronauci udali się do teleskopu na pokładzie promu Endeavour i zamontowali odpowiednie "szkła korekcyjne" oraz wymienili wiele innych systemów, które okazały się działać gorzej niż zakładano.
Kolejny poważny kryzys został rozwiązany podczas ostatniej misji w 2009 roku. Wymieniono wówczas centralny system zarządzania danymi, który przetwarzał informację z urządzeń badawczych i kierował je do wysłania na Ziemię. Bez tego cały teleskop mógł być sprawny, ale nikt by nic z tego nie miał, ponieważ dane nie docierałyby do naukowców.
W każdej chwili może dojść do podobnej awarii jakiegoś kluczowego systemu. Wówczas cały teleskop w jednej chwili stanie się bezużyteczny. Teraz przynajmniej jest jeszcze kilka żyroskopów i można mieć nadzieję, że NASA uda się rozwiązać kryzys.
Jakość obrazu przed usunięciem usterki zwierciadła (L) i po (P) NASA
Bardzo cenne urządzenie
Utrata teleskopu Hubble'a byłaby niepowetowaną stratą dla całej ludzkości. Dzięki temu, że znajduje się poza atmosferą i krąży około 500 kilometrów nad powierzchnią Ziemi, może odbierać fale światła wysłane nawet miliardy lat temu przez odległe gwiazdy. Robi to z precyzją niemożliwą do osiągnięcia przez teleskopy ustawione na ziemi i za jego sprawą od początku lat 90. dokonała się rewolucja w astronomii i astrofizyce.
Dzięki danym z orbitalnego obserwatorium udało się między innymi z dużą dokładnością obliczyć z jaką prędkością rozszerza się wszechświat i w efekcie ustalić, że jego początek musiał mieć miejsce około 13,7 miliarda lat temu. Wcześniej szacowano, że od 10 do 20 miliardów lat temu. Dodatkowo ustalono, że prędkość z jaką wszechświat się rozszerza, ciągle się zwiększa. Teleskop Hubble'a pozwolił też znacząco pogłębić naszą wiedzę na temat czarnych dziur, ciemnej materii i energii oraz tego jak powstają i umierają gwiazdy.
Orbitalne obserwatorium gruntownie zmieniło też to, w jaki sposób przeciętny mieszkaniec Ziemi postrzega kosmos. Praktycznie każdy człowiek, choć może sobie z tego nie zdawać sprawy, widział w tej czy innej postaci efekty pracy teleskopu Hubble'a. Ujęcia odległych mgławic i galaktyk, przypominających fantastycznie kolorowe chmury zwieszone w kosmosie, to właśnie efekt pracy orbitalnego obserwatorium. Ponieważ NASA udostępnia je za darmo, to są masowo wykorzystywane. Od filmów, przez książki po gry komputerowe.
Tysiące z nich można oglądać w bardzo dużych rozdzielczościach na stronach NASA.
Jedno z najsłynniejszych zdjęć teleskopu Hubble'a - tak zwane Filiary Stworzenia, fragment mgławicy Orzeł, odległej o około siedem tysięcy lat świetlnych NASA
Problematyczny następca z wielkim potencjałem
Następcą teleskopu Hubble'a ma być teleskop Jamesa Webba. Prace nad nim trwają od lat 90. Postawiono jednak tam ambitne wymagania, że pierwotnie planowana data wystrzelenia na orbitę w 2010 roku nie została dotrzymana. Termin ten jest nieustannie przesuwany i obecnie to 2021 rok. Podobnie systematycznie rosną koszty programu. Początkowo było to mniej niż miliard dolarów. Dzisiaj około dziesięciu miliardów. Kilka razy rozważano skasowanie całego programu, ale jest on już zbyt zaawansowany i zbyt cenny, aby mógł upaść.
Teleskop Webba ma orbitować w połowie drogi pomiędzy Ziemią a Słońcem. Będzie miał tam znacznie lepsze warunki do obserwacji niż teleskop Hubble'a. Dodatkowo będzie go chroniła wymyślna osłona cieplna, a zwierciadło i instrumenty pomiarowe mają mieć dokładność oraz możliwości nieporównywalnie lepsze. W efekcie nowy teleskop ma móc odbierać fale elektromagnetyczne (będzie działał w podczerwieni) wysłane przez galaktyki odległe o kilkanaście miliardów lat świetlnych.
W ten sposób będzie zaglądał w przeszłość. Zobaczy galaktyki takimi, jakimi były kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu i początku wszechświata, kiedy wysłały fale elektromagnetyczne właśnie docierające w pobliże Ziemi. Może to doprowadzić do kolejnego przełomu w nauce i dać nowe odpowiedzi na pytanie skąd się wzięliśmy.
Grafika przedstawiająca teleskop Webba w pełnej krasie NASA
