تقول ناسا إن تلسكوب هابل الفضائي يواجه انتكاسة، لكن يجب أن يستمر في العمل لسنوات

قال المسؤولون إن مشكلة في أحد الجيروسكوبات الثلاثة المتبقية في تلسكوب هابل الفضائي، والتي تعد ضرورية لتوجيه الأهداف وتثبيتها، دفعت مديري المهمة إلى التحول إلى وضع التحكم الاحتياطي الذي سيحد من بعض عمليات الرصد، لكنه سيبقي المرصد الشهير يعمل بشكل جيد حتى ثلاثينيات القرن الحالي. يوم الثلاثاء.

وقال باتريك كروس، مدير مشروع هابل، للصحفيين خلال مؤتمر عبر الهاتف بعد الظهر: “ما زلنا نعتقد أن هناك موثوقية عالية جدًا واحتمال أن نتمكن من تشغيل هابل بنجاح كبير، والقيام بأبحاث علمية رائدة، خلال الفترة المتبقية من العشرينيات وحتى الثلاثينيات من القرن الحالي”.

في الوقت نفسه، قال مارك كلامبين، مدير الفيزياء الفلكية في مقر ناسا، إن الوكالة استبعدت، على الأقل في الوقت الحالي، إرسال مهمة تجارية مقترحة لتعزيز هابل إلى ارتفاع أعلى باستخدام المركبة الفضائية SpaceX Crew Dragon. تم اقتراح الرحلة من قبل جاريد إسحاقمان، المخضرم في SpaceX وCrew Dragon، كوسيلة لإطالة عمر هابل.

بالتعزيز التلسكوب على ارتفاع أعلى، يمكن تقليل التأثيرات الدقيقة لـ “السحب” في الغلاف الجوي الخارجي الشديد، والذي يعمل على سحب المركبة الفضائية ببطء ولكن بثبات إلى الأرض. يتدرب إسحاقمان، الملياردير الذي استأجر أول رحلة تجارية كاملة إلى مدار أرضي منخفض في عام 2021، لقيادة ثلاث مهمات أخرى لشركة SpaceX “Polaris”، بما في ذلك رحلة هذا الصيف حيث يخطط ليصبح أول مواطن عادي يقف فيها. فتحة مفتوحة وتطفو، إن لم تكن تمشي، في الفضاء.

لكن مديري المشروع قالوا يوم الثلاثاء إن هابل ليس في خطر العودة إلى الأرض في أي وقت قريب. وتظهر أحدث الحسابات أن المرصد سيبقى في المدار حتى عام 2035 على الأقل، مما يتيح الوقت للنظر في الخيارات الممكنة، إذا لزم الأمر، في المستقبل.

وقال كلامبين: “بعد استكشاف القدرات التجارية الحالية، لن نواصل عملية إعادة التعزيز الآن”. “نحن نقدر بشدة التحليل المتعمق الذي أجرته وكالة ناسا وبرنامج (SpaceX-Isaacman) وشركائنا المحتملين الآخرين، ومن المؤكد أنه أعطانا نظرة أفضل على الاعتبارات المتعلقة بتطوير مهمة إعادة تشغيل تجارية مستقبلية.

“لكن تقييمنا أثار أيضًا عددًا من الاعتبارات، بما في ذلك المخاطر المحتملة مثل فقدان العلوم قبل الأوان وبعض التحديات التكنولوجية. لذا، في حين أن إعادة التشغيل هي خيار للمستقبل، فإننا نعتقد أننا بحاجة إلى القيام ببعض العمل الإضافي لتحديد ما إذا كان المدى الطويل سيستمر أم لا”. – إن العائد العلمي على المدى الطويل سوف يفوق المخاطر العلمية على المدى القصير.

عقود من خدمة هابل في الفضاء

تم إطلاق تلسكوب هابل الفضائي على متن المكوك ديسكفري في 24 أبريل 1990، بمرآة مشهورة بالعيوب، وهو الفصل الافتتاحي لحكاية غير محتملة حيث حولت أطقم إصلاح السير في الفضاء إحراجًا وطنيًا إلى رمز عالمي للعلم.

تعطل هابل في البداية بسبب خطأ أثناء تصنيع المرآة الأساسية مقاس 94.5 بوصة، مما أدى إلى عيب بصري يُعرف باسم الانحراف الكروي، مما منع التلسكوب من جلب ضوء النجوم إلى بؤرة حادة.

لكن المهندسين اكتشفوا بسرعة طريقة لتصحيح رؤية هابل الضبابية. لقد صمموا كاميرا جديدة مزودة بمرايا تتابعية أرضية وفقًا للوصفات الطبية التي من شأنها أن تتصدى تمامًا لانحراف المرآة الأساسية. تم تصميم جهاز آخر، يُعرف باسم COSTAR، لتوجيه الضوء المصحح إلى أدوات هابل الأخرى.

أثناء مهمة خدمة المكوك في ديسمبر 1993، تم تركيب الكاميرا الكوكبية واسعة المجال الجديدة 2 وCOSTAR بواسطة رواد الفضاء. كما قاموا أيضًا باستبدال ألواح هابل الشمسية والمكونات المهمة الأخرى.

ستستمر ناسا في إطلاق أربع مهام صيانة أخرى، حيث تقوم بتركيب أدوات جديدة على أحدث طراز واستبدال المكونات القديمة مثل أجهزة استشعار التوجيه الدقيقة والجيروسكوبات المهمة، والتي تنقل التلسكوب من هدف إلى هدف ثم يتم تثبيته بالصخور. استقرار قوي للملاحظات التفصيلية.

تعتبر الجيروسكوبات ضرورية لطول عمر هابل. تم إطلاق التلسكوب مزودًا بستة جيروسكوبات فائقة الاستقرار، ولكن هناك حاجة إلى ثلاثة فقط في المرة الواحدة للتشغيل العادي. خلال مهمة الخدمة النهائية في عام 2009، تم استبدال الستة جميعًا. وتضمنت ثلاث من الوحدات الجديدة مكونات عرضة لشكل من أشكال التآكل، في حين تميزت الوحدات الثلاث الأخرى بتصميم محسّن أدى إلى تقليل هذا الخطر أو القضاء عليه بشكل كبير.

على أية حال، بحلول الذكرى السنوية الثلاثين لتأسيس هابل في عام 2020، كانت جميع الجيروسكوبات الثلاثة من الطرازات الستة الأقدم قد فشلت.

إحدى الوحدات الثلاث المتبقية، الجيروسكوب رقم 3، بدأت تعمل بشكل متقطع في وقت سابق، وتدهور أدائها تدريجيًا. في 24 مايو، تم إيقاف تشغيل الجيروسكوب، مما أدى إلى وضع المرصد في “الوضع الآمن” الوقائي، مما أدى إلى إيقاف العمليات العلمية بينما كان المهندسون يناقشون خياراتهم.

نظرًا لأن فشل الجيروسكوب أمر لا مفر منه، فقد قام المهندسون في وقت سابق بتطوير برنامج يسمح لهابل بالعمل باستخدام جيروسكوبين فقط أو حتى جيروسكوب واحد. الجانب السلبي هو أن التلسكوب لا يمكنه الوصول إلا إلى أهداف في حوالي نصف السماء في أي وقت بدلاً من 85٪ أو أكثر باستخدام الجيروسكوبات الثلاثة.

على الرغم من أنه يمكن تشغيل التلسكوب بشكل أكثر كفاءة باستخدام جيروسكوبين، فقد استنتج المهندسون أنه سيكون من المنطقي وضع إحدى الوحدتين السليمتين المتبقيتين في وضع الاستعداد وتشغيل هابل باستخدام جيروسكوب واحد فقط، مع الاحتفاظ بالأخرى احتياطيًا للاستخدام. كما هو مطلوب.

وقال كروس: “لقد طور فريقنا لأول مرة خطة لعمليات جيروسكوبية واحدة منذ أكثر من 20 عامًا، وهذا هو أفضل وضع للمضي قدمًا لإطالة عمر هابل”. “هناك بعض القيود. سوف يستغرق الأمر منا مزيدًا من الوقت (للانتقال) من موقف هدف إلى آخر ولنكون قادرين على التمسك بهذا الهدف العلمي.

“سيؤدي ذلك إلى انخفاض كفاءة جدولة عمليات المراقبة العلمية. نحن نقوم حاليًا بجدولة حوالي 85 مدارًا في الأسبوع ونتوقع (أن نكون) قادرين على جدولة حوالي 74 ساعة في الأسبوع، أي انخفاض بنسبة 12٪ تقريبًا في كفاءة الجدولة.”

بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن حركة التلسكوب في وضع الجيروسكوب الفردي أقل دقة وعرضة للخطأ، “لن يكون لدينا نفس القدر من المرونة فيما يتعلق بالمكان الذي يمكننا مراقبته في السماء في أي وقت. ولكن على مدار فترة زمنية، في العام المقبل، ستكون السماء كاملة متاحة لنا.”

أحد القيود الأخرى هو أن التلسكوب لن يكون قادرًا على تحديد وتتبع الأهداف الأقرب من مدار المريخ، على الرغم من أن مثل هذه الملاحظات كانت نادرة حتى في وضع الجيروسكوب الثلاثة.

وفي هذه الأثناء، يخطط المهندسون لتطبيق وضع التحكم بجيروسكوب واحد في الأيام المقبلة، وإعادة هابل إلى العمليات العلمية في منتصف الشهر تقريبًا.

وقال كروس: “لقد قمنا بتحديث تقييمات موثوقية الجيروسكوبات… وما زلنا نتوصل إلى استنتاج مفاده أن (لدينا) احتمالًا يزيد عن 70 بالمائة لتشغيل جيروسكوبي واحد على الأقل حتى عام 2035”.

يعتمد تلسكوب جيمس ويب الفضائي الحساس للأشعة تحت الحمراء على تراث هابل، حيث يتعمق في الفضاء والزمان وينتج دفقًا مستمرًا من الاكتشافات بينما يتحرك إلى طليعة علم الفلك الفضائي. لكن هابل لا يزال يقوم بعمليات رصد عالمية المستوى، ويريد علماء الفلك أن يستمر في تشغيله لأطول فترة ممكنة.