Pan Fix-It Hubble'a

Kiedy większość astronomów chce naprawić swoje teleskopy, majstrują przy częściach, przeprowadzają testy, przestawiają, wracają do domu i próbują ponownie następnego dnia. Kiedy John Grunsfeld w latach 80. musiał naprawić swój, ubrał się w kombinezon i poleciał w kosmos.

Ostatnia misja serwisowa Teleskopu Kosmicznego Hubble'a w maju 2009 była misją specjalną pod wieloma względami, mówi Grunsfeld, weteran pięciokrotnego lotu kosmicznego. Był to ostatni raz, kiedy ludzie odwiedzali teleskop, a po raz pierwszy jego elementy byłyby naprawiane na miejscu, zamiast po prostu wymieniane.

Misja była wyjątkowa także z innego powodu: prawie się nie wydarzyła. Lot, pierwotnie zaplanowany na 2004 r., został wyczyszczony po promie kosmicznym Kolumbia rozpadł się nad Teksasem w 2003 roku. W następstwie tego urzędnicy NASA zdecydowali, że wszystkie przyszłe misje wahadłowe powinny mieć możliwość dotarcia na Międzynarodową Stację Kosmiczną w sytuacji awaryjnej – niemożliwe zadanie z wyższej i mniej nachylonej orbity Hubble'a. Tak więc misja Hubble'a została uznana za zbyt ryzykowną, mówi Grunsfeld, który przebywał wówczas w Waszyngtonie jako główny naukowiec NASA. Nie ma się gdzie schować, jeśli coś pójdzie nie tak.

Po dwukrotnym odwiedzeniu Hubble'a, Grunsfeld mówi, że czuł się tak, jakby został trafiony dwoma na cztery, kiedy usłyszał ogłoszenie na spotkaniu. Bez misji wymiany baterii i kulejących żyroskopów teleskopowi pozostałyby tylko dwa do czterech lat. A jako główny naukowiec musiałby wytłumaczyć swoją decyzję opinii publicznej. Ludzie kochają Hubble'a, mówi. Wiele osób myśli, że to jedyna rzecz [z programu kosmicznego] dająca wartość.

Tak więc Grunsfeld zabrał się do ratowania teleskopu, najpierw myśląc o obsłudze go w inny sposób. Wymyślił plany misji z robotami, a nawet zaprojektował koszulki i naklejki z logo Robots to the Rescue. (Inny starszy przywódca zdecydował, że to jednak obniżyło koszty misji, więc nie można znaleźć koszulek w lokalnym sklepie z odzieżą do lotów kosmicznych – a misja robotów nigdy nie poleciała). , które obsługują teleskop, aby przedłużyć żywotność baterii Hubble'a i uruchomić mniej żyroskopów naraz, dopóki nie zostanie zaplanowana misja modernizacji systemów.

W październiku 2006 r., kiedy wahadłowce ponownie zaczęły latać po dwuipółletniej przerwie, wizyta na Hubble'u powróciła do planu. Sam Grunsfeld został powołany na kierownictwo zespołu obsługi spacerów kosmicznych. John odegrał kluczową rolę w przywróceniu misji, były astronauta Jeffrey Hoffman, profesor praktyki aeronautyki, powiedział studentom MIT, kiedy Grunsfeld wrócił do swojej macierzystej uczelni w listopadzie ubiegłego roku. Więc po prostu dostał w nim główną rolę.

Siedmioosobowa załoga szkoliła się przez dwa lata w symulatorach NASA i makietach teleskopów pod wodą. Jednak prawdziwy Hubble nie był na nie gotowy: w przededniu planowanego startu wahadłowca w październiku 2008 roku awaria komputera w teleskopie oznaczała konieczność zaplanowania i przeszkolenia kolejnej naprawy, która ponownie złomowała misję do lutego 2009 roku. opóźnienia przesunęły go na maj. Ale dzień, w którym prom kosmiczny? Atlantyda w końcu poszedł w górę, z Grunsfeldem przypiętym do miejsca piątego, poszło na czas.

Hubble Huggers

Astronauta od 1992 roku, Grunsfeld służył na misji w Rosji Ja stacja kosmiczna i jedna do prowadzenia obserwacji astronomicznych za pomocą teleskopów ultrafioletowych, a także trzy podróże serwisowe do Hubble'a.

Ale jako astronom z zamiłowania i wykształcenia zaczął wpatrywać się w gwiazdy na długo przed tym, jak zrobił to teleskop. Po zdobyciu trzech stopni z fizyki (licencjat na MIT oraz magister i doktor na Uniwersytecie w Chicago), Grunsfeld został starszym pracownikiem naukowym w Caltech, gdzie studiował rozbłyski gamma – strumienie wysokoenergetycznego promieniowania wyrzucane w naszą stronę przez odległe , szybko wirujące gwiazdy – przed dołączeniem do korpusu astronautów. Po pierwszej misji ratunkowej Hubble'a w 1993 roku – kiedy astronauci zainstalowali soczewki kontaktowe, aby skorygować błąd w krzywiźnie lustra – prace astronomiczne Grunsfelda opierały się na wynikach samego teleskopu. Tak więc jego pierwsza wizyta Hubble'a w 1999 roku była magicznym momentem, który zapoczątkował zupełnie nowy związek z teleskopem, jak napisał w dzienniku, który trzymał na orbicie, opublikowanym w Internecie jako Raporty Johna Grunsfelda.

Teraz Grunsfeld jest zawodowcem Hubble'a i jako lider zespołu spacerów kosmicznych w ostatniej misji dał swojemu zespołowi więcej niż kilka wskazówek i wskazówek. Obejmuje to listę 10 najlepszych – z około 35 pozycjami, mówi ze śmiechem. Głównym, jak wspomina, było Nie psuj teleskopu!

Ulepszenia tej misji obejmowały zainstalowanie kamery szerokokątnej, która widzi od ultrafioletu aż do bliskiej podczerwieni – nowa funkcja teleskopu – oraz dodanie najnowocześniejszego spektrografu ultrafioletowego, który będzie wykrywał zawartość chemiczną pobliskich gwiazd i galaktyk, jednocześnie pomagając naukowcom badać, w jaki sposób ciemna materia ukształtowała kształt wszechświata.

Zespół wymienił również jeden z dwóch komputerów, aby zapewnić redundancję po awarii w 2008 r., i zainstalował system dokowania, aby pomóc w obniżeniu teleskopu, gdy w końcu się załamie. Inne poprawki obejmowały wymianę 19-letnich baterii niklowo-wodorowych i dodanie sześciu nowych żyroskopów, dzięki którym teleskop przez długi czas wpatrywał się w jedno miejsce. Dodano również nowy czujnik precyzyjnej nawigacji, uzupełniający jedyny z trzech nadal działających czujników oryginalnych.

Oprócz wymiany części astronauci ukończyli pierwsze naprawy Hubble'a podczas lotu. Naprawili zaawansowaną kamerę do przeglądów, która dała klasyczne zdjęcia galaktyczne związane z teleskopem przed awarią w 2007 roku, oraz płytkę elektroniczną starszego spektrografu obrazowania Hubble'a, który zawiódł w 2004 roku.

Wszyscy mówili, że [naprawy] nie zadziałają, mówi Grunsfeld. Naysayers wskazywali, że prawie niemożliwe byłoby śledzenie wielu małych śrubek w stanie zerowej grawitacji (a każda, która się poluzowała, może uszkodzić wrażliwe instrumenty Hubble'a), a astronauci będą musieli sięgnąć do części teleskopu, które nigdy nie były przeznaczone dla ludzi w kosmosie. Ale po setkach prób na Ziemi i wielu godzinach kosmicznych spacerów, on i jego zespół udowodnili, że się mylili. Używając specjalnych narzędzi zaprojektowanych do wykręcania śrub i uwięzienia ich w przezroczystej obudowie podczas naprawy, astronauci włączyli oba instrumenty.

Po napiętym spacerze w kosmos z astronautą Andrew Feustelem, aby dokończyć naprawianie kamery pomiarowej, Grunsfeld był zachwycony – i wyczerpany. Spałem lepiej niż kiedykolwiek w moim życiu, wspomina. Przespałem pobudkę i muzykę na pobudkę [następnego ranka]. Spał tak mocno, że członek załogi K. Megan McArthur zapytał: Czy John nie żyje?

Odkrywaj bez granic

Kosmos nie jest jedynym tłem dla przygód Grunsfelda. Wspina się także po górach, lata samolotami, rowerami i żaglami. Prosperuję, mając przed sobą wyzwania związane z wysoką wydajnością, mówi. Zapalony alpinista, pragnął wrócić do wspinaczki technicznej po swojej misji. Ale z powodu kontuzji podczas treningu przed lotem był na odwyku przez wiele miesięcy i musiał wstrzymać swoje plany.

Niezrażony odkrywcą nadal ma nadzieję odwiedzić góry, w tym górę Lucania, 5226-metrowy szczyt na granicy Alaska-Kanada: na jednej lub dwóch rękach można policzyć ludzi, którzy go pokonali. Nieżyjący już Bradford Washburn – przyjaciel i alpinista, który założył Bostońskie Muzeum Nauki – był pierwszym, który to zrobił w 1937 roku. Aby uczcić tę wspinaczkę i ducha odkrywania swojego przyjaciela, Grunsfeld wziął aparat ekspedycyjny Washburna, Zeiss Maximar B z 1929 roku. na przejażdżkę w kosmos. Używał go do robienia zdjęć Hubble'a i ziemskich gór.

Grunsfeld marzy o tym, by jeszcze raz użyć aparatu: zrobić zdjęcia na górze Lucania tych samych miejsc, które sfotografował Washburn, co może pokazać, jak zmiany klimatyczne wpłynęły na ten obszar. Istnieje rozsądna możliwość, że zobaczysz znaczące zmiany, mówi.

Podobnie jak wspinaczka górska, lot kosmiczny jest dla niego czasem czystą zabawą. Podczas ostatniej misji naprawczej Hubble'a Grunsfeld musiał odpocząć w ciągu ostatnich dwóch dni, kiedy zła pogoda nad Florydą, głównym miejscem lądowania wahadłowca, tymczasowo unieruchomiła załogę w kosmosie. Skorzystał z okazji, aby wykonać wszystkie głupie sztuczki astronautów, których nigdy nie robił podczas poprzednich misji, mówi. On i Feustel szczególnie lubili eksperymenty z fizyką płynów (bawiąc się kulkami z wodą i sokiem w stanie zerowej grawitacji), a on i jego kolega z MIT Mike Massimino, SM '88, MEng '90, PhD '92, dobrze się bawili badając stabilność systemów obrotowych i zachowanie momentu pędu (robienie salta). Żartowali, że odesłali swoje filmy z powrotem do MIT w celu wykorzystania ich na podstawowych kursach mechaniki.

Grunsfeld pozował również z akcesoriami MIT, w tym proporcem, który w listopadzie wręczył wydziałowi lekkoatletyki MIT. (Jego zdjęcie z poprzedniej misji również wisi w pawilonie żeglarskim MIT.) Spędził większość swojego wolnego czasu, spoglądając na Ziemię i robiąc zdjęcia.

Miłej podróży

Grunsfeld mówi, że przed rozpoczęciem misji często pytano go, jak by to było pożegnać się z Hubble'em.

Kiedy nadszedł czas, poklepał teleskop po raz ostatni, zasalutował i wymamrotał na pożegnanie. Powiedziałem coś niesłyszalnego, tak jak tego chciałem, mówi. Coś w stylu: „Żegnaj, panie Hubble, udaj się w szczęśliwe podróże”.

Po tym, jak załoga zwolniła teleskop z ładowni wahadłowca (używając licznika jajek do odliczania), przeleciał przez okna w drodze na własną orbitę. Robiłem to już trzy razy, mówi Grunsfeld ze śmiechem. I za każdym razem, gdy Hubble przechodzi przez górne okna, wszyscy się uchylają.

Następnie astronauci obserwowali, jak Hubble dosłownie znika w zachodzie słońca.

Właściwie nie byłem szczególnie smutny, wspomina Grunsfeld. Dodaje, że kiedy skończyli wszystko na swojej liście kontrolnej, nie mogliśmy zrobić nic więcej dla Hubble'a. Mimo to jego ton jest smutny, gdy przypomina sobie, że pomyślał: „To może być ostatni raz, kiedy ludzkie gałki oczne patrzą na Hubble'a… ostatni raz, kiedy ludzie będą czołgać się z teleskopem”.

Naprawy i uzupełnienia dokonane przez zespół powinny sprawić, że teleskop będzie działał co najmniej do 2014 roku, z większymi możliwościami i czułością niż kiedykolwiek. Hubble może teraz bezpośrednio obrazować planety w innych układach słonecznych, a dzięki zwiększonemu zasięgowi w podczerwieni, może widzieć przez kosmiczny pył, aby podglądać rodzące się gwiazdy. Wyprodukował już spektakularne obrazy najbardziej odległych części wszechświata, jakie kiedykolwiek widziano – galaktyk, które pojawiły się zaledwie 600 do 800 milionów lat po Wielkim Wybuchu. We wszechświecie szacowanym na 13,7 miliarda lat jest to prawie pierwsza generacja galaktyk, mówi Grunsfeld.

To są rzeczy, których nigdy nie spodziewaliśmy się, że Hubble będzie w stanie zrobić, powiedział studentom MIT. [To] fajny czas, aby być w nauce i mieć te wspaniałe narzędzia.

W styczniu Grunsfeld opuścił NASA, by zostać zastępcą dyrektora Instytutu Naukowego Kosmicznego Teleskopu, pracę, którą otrzymał po wysłaniu e-maila z CV z kosmosu z wiadomością, że przetrzymuję Hubble'a jako zakładnika, dopóki nie przeczytasz mojego podania. Tam pomoże utrzymać prace naukowe Hubble'a na właściwym torze i przygotuje się do wystrzelenia Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba nowej generacji, planowanego na 2014 rok. widma do badania efektów krateru na Księżycu. Tak samo podekscytowany nauką i gwiazdami, jak wtedy, gdy zaczynał, Grunsfeld nie wykazuje oznak spowolnienia

Ani, ze swoim zupełnie nowym wyposażeniem, nie robi tego Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Odkryliśmy Hubble'a dzięki temu, co zrobiliśmy na orbicie, mówi Grunsfeld. Historia Hubble'a tak naprawdę dopiero się zaczyna.

Zobacz więcej zdjęć z misji naprawczej Hubble'a

ukryć