Hvor meget længere vil Hubble-rumteleskopet holde?

Astronaut Gregory J. Harbaugh arbejder på Hubble-rumteleskopet som en del af en servicemission i 1997. NASA

Opdatering: den 12. marts meddelte NASA, at Hubble var kommet ud af sikker tilstand og nu fungerede normalt igen.

Den 7. marts meddelte NASA, at Hubble-rumteleskopet var gået i sikker tilstand igen , på grund af en indbygget softwarefejl. Teleskopets videnskabelige systemer blev slet ikke påvirket, men alle videnskabelige operationer blev suspenderet, mens besætninger på jorden arbejdede på at løse problemet. Agenturet frigav ingen detaljer om, hvad fejlen præcist var, hvad der havde forårsaget det, eller hvad der blev gjort for at rette det.

Der er nok ikke noget at frygte. Rumfartøjer som Hubble går i sikker tilstand, hver gang der opstår en anomali. Sikker tilstand betyder, at teleskopet holder op med at pege mod mål og indsamle data, og bare sørger for, at dets solpaneler fortsætter med at holde det tændt. Dette hjælper med at gøre fejlfindingsprocessen enklere og mere problemfri (især for et softwareproblem, der kan påvirke flere dele). Hubble blev senest sat i sikker tilstand i 2018, da der var et problem med to af dets gyroskoper (bruges til at opretholde korrekt orientering i kredsløb). Teleskopet kom online igen på tre uger uden nogen dvælende problemer. Denne nye fejl burde kunne rettes.

Men søndagens meddelelse minder os endnu engang om, at Hubble er gammel! Dets tre årtiers service er mere end nogen forventede, og teleskopet er på sine sidste ben herfra. Hvor meget længere tid har observatoriet egentlig, og hvad sker der, når det endelig er væk?

Hubbles aldrende hardware blev sidst serviceret direkte i 2009 af rumfærge-astronauter, og ingeniører estimerede dengang, at det ville holde til omkring 2016. Efter et par år på flugt med alle renoveringerne revurderede ingeniørerne instrumenternes overlevelsesevne og pålidelighed og begyndte at presse på. alt meget længere ude, siger Tom Brown, lederen af ​​Hubble Space Telescope-missionskontoret på Space Telescope Science Institute i Baltimore. De seneste estimater siger, at der er en fremragende chance for, at vi kommer til at udføre videnskab, som vi gør i dag, indtil mindst 2026, og måske hele årtiet. Det ser ret godt ud lige nu.

Hubble er blevet brugt i praktisk talt enhver form for astronomiundersøgelse: undersøgelse af planeter og måner i vores eget solsystem; kigger på fjerne stjerner, galakser, supernovaer, tåger og andre astrofysiske fænomener; studere universets oprindelse og udvidelse.

Dets arbejde inden for exoplanetvidenskab i det sidste årti har været særligt overraskende i betragtning af, at da teleskopet blev opsendt i 1990, var vi stadig fem år væk fra at opdage den første exoplanet, der kredser om en sollignende stjerne . Hubble er ikke nyttig til faktisk at finde exoplaneter, men snarere til opfølgende observationer, der kan karakterisere planeter og deres atmosfærer, når de først er fundet. Når James Webb-rumteleskopet opsendes senere i år, kan de to observatorier tilsammen endelig hjælpe videnskabsmænd med at identificere en jordlignende verden, der virkelig er gæstfri over for livet .

JWST bliver ofte promoveret som Hubbles efterfølger, men det er ikke helt rigtigt. Hubble kan observere universet i synlige og ultraviolette bølgelængder, mens JWST's fokus er på infrarød observation ns , som hjælper os med at studere objekter fra tidlige univers og karakterisere kemien på andre verdener. Da Hubble befinder sig i rummet, behøver Hubble ikke at bekymre sig om slutninger forårsaget af Jordens atmosfære, hvilket er særligt skadeligt for ultraviolette observationer (ozonlaget udelukker det meste UV-stråling).

Dette er også kritisk, når vi har brug for øjne til at studere dårligt forståede fænomener. Tag 2017-detektionen af ​​gravitationsbølger produceret ved kollisionen af ​​to neutronstjerner. Hubble var i stand til at observere begivenhedens eftervirkninger , der leverer data uden for det infrarøde spektrum, der blev brugt til at definere formen og udviklingen af ​​fusionen i skarpere detaljer.

Fire store videnskabelige instrumenter er i øjeblikket aktive ombord på Hubble, så selvom en eller to ting holder op med at virke, er der stadig et væld af stor videnskab, resten af ​​observatoriet kan udføre. Teleskopet er også bygget med en masse redundans, så enkelte hardware- og softwarefejl forhindrer ikke nødvendigvis individuelle instrumenter i at fungere.

Når det så er sagt, er der ingen planer om en ny servicemission. Hvis der er en katastrofal fiasko, der bringer Hubble helt offline, er det svært at se NASA give grønt lys til en reparationsmission for et observatorium, der er over tre årtier gammelt.

Så hvad erstatter Hubble, når den endelig er klar til at gå på pension? Brown siger, at andre nationer har begyndende planer om at sætte andre missioner i kredsløb, der kunne tage fat på de synlige og UV-undersøgelser, der i øjeblikket drives af Hubble. Indiens Astrosat-rumteleskop udfører i øjeblikket UV-observationer fra rummet, men med en meget mindre blændeåbning. Kina søger at opsende et rumteleskop kaldet Xuntian i 2024, og siger statsmedier den vil observere et rumareal 300 gange større end Hubble kan.

Den sande efterfølger til Hubble kan være NASAs foreslåede Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor rumteleskop eller LUVOIR, et observatorium til generelle formål, der er i stand til at observere i flere bølgelængder (inklusive infrarød, optisk og ultraviolet). Men hvis det finansieres, LUVOIR ville ikke lancere før tidligst i 2039 .

Det er muligt, at Hubble bliver ved, indtil den virkelig kan udskiftes, men de fleste astronomer forbereder sig på et stort vidensgab, når det endelig holder op med at virke. Hubble er virkelig det førende spil til at lave ultraviolet og optisk astronomi, siger Brown. Så meget af astronomi, især når det kommer til at forstå temperatur og kemi i det ydre rum, afhænger af den information, du virkelig kan få fra det. Jeg frygter, at rumsamfundet virkelig kommer til at føle tabet, når Hubble holder op med at arbejde.

skjule