作者:刘航 来源:澎湃新闻 发布时间:2021/7/20 20:50:55
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停机一个多月后,31岁的哈勃望远镜恢复工作

 

自1990年发射升空以来,哈勃望远镜已经帮助地球人观测宇宙30 多年了。在其帮助下,人们发现了冥王星的卫星,证明了星系中心存在超大质量黑洞,以及发现了暗物质。

然而,今年6月13日(美国东部时间,后文皆如此),哈勃望远镜停止运行。此后,其运营团队一直在探究其停运原因,并进行维修。直到7月17日,美国航天局发布消息表示哈勃望远镜已经完成修复。

7月19日的消息称,哈勃太空望远镜已重新投入使用,其科学仪器已经全面恢复运行。

6月13日,哈勃望远镜因其有效载荷计算机出现故障而停止运行。主计算机无法接收来自有效载荷计算机的信号,它自动将科学仪器置于安全模式,这意味着在专家分析情况时,望远镜不再工作。

有效载荷计算机(NSSC-1)的功能是控制和协调哈勃的科学仪器,计算机的程序还分析和操作其所收集的数据,它位于科学仪器控制和数据处理(Science Instrument Command and Data Handling,简称SI C&DH)单元上,该单元能使所有科学仪器系统保持同步。

哈勃的运营团队一直探索其故障原因。起初,该团队认为是内存模块出了故障,但切换到一个备份模块后并没有效果。然后,该团队设计并运行了测试,包括首次在太空中打开备用有效载荷计算机,以判断是否为标准接口硬件(Standard Interface hardware)或中央处理模块(Central Processing Module)的问题。然而,打开备份计算机并没有奏效,也消除了这些可能性。

之后,该团队继续探索是否有其他硬件出现故障,包括控制单元/科学数据格式器(Command Unit/Science Data Formatter)和电源控制单元(Power Control Unit,简称PCU)。实际上,这些问题解决起来都很复杂,并且对望远镜也有更大的风险。

哈勃望远镜项目副经理Jim Jeletic表示,“没有理由相信所有这些都行不通,但团队的工作就是紧张,想想可能出错的一切,以及我们如何进行弥补。团队对地面上的每一小步都进行了细致的规划和测试,以确保他们做的是正确的。”

最终,运营团队确定是电源控制单元的问题,PCU也位于SI C&DH单元,其功能在于确保有效载荷计算机硬件的稳定电压供应。由于没有地面命令能够重置PCU,团队最终决定,将整个SIC&DH单元都切换到备用单元。

7月15日,美国航天局成功切换至哈勃太空望远镜上的备份硬件。

“我很高兴看到哈勃重新观察宇宙,再去捕捉那些几十年来一直吸引和启发我们的图像,”美国航天局局长Bill Nelson表示。

哈勃望远镜建造于上个世纪80年代,运行在地球上空约547 公里处。为了修理该望远镜,哈勃以前的团队成员也提供了支持。例如,建造望远镜的已退休人员了解科学仪器控制与数据处理单元的来龙去脉,这是下一步工作的关键专业知识。其他前成员也帮忙查找了哈勃的原始文件,整理出三四十年前的文件,帮助研究小组规划前进的道路。

哈勃望远镜已经观察宇宙超过31年了,它对宇宙进行了150多万次观测,帮助发表了超过1.8万篇科学论文。

2008 年,哈勃望远镜经历了类似的维修,当时 SI C&DH 装置的另一部分出现故障。此外,还有5次使用航天飞机对哈勃进行维修。2009 年的一次维修任务更换了整个 SI C&DH 装置,大大延长了哈勃的运行寿命,这也是最近的一次维修。

哈勃太空望远镜在太空上,远高于雨云、光污染和大气层扭曲,这使其拥有特别清晰的视线。哈勃的视野范围也很广,从紫外线延伸到可见光(人们肉眼可见的)和近红外线。它帮助人们观察了一些至今为止所见的最遥远的恒星和星系,并在发现和描述宇宙中神秘的暗能量方面发挥着关键作用。

 
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