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574公里外31歲的哈勃望遠鏡“瞎”了1個多月后,復明了

澎湃新聞見習記者 劉航
2021-07-20 20:07
來源:澎湃新聞
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自1990年發射升空以來,哈勃望遠鏡已經幫助地球人觀測宇宙30 多年了。在其幫助下,人們發現了冥王星的衛星,證明了星系中心存在超大質量黑洞,以及發現了暗物質。

然而,今年6 月 13 日(美國東部時間,后文皆如此),哈勃望遠鏡停止運行。此后,其運營團隊一直在探究其停運原因,并進行維修。直到7月17日,美國航天局發布消息表示哈勃望遠鏡已經完成修復。

7月19日的消息稱,哈勃太空望遠鏡已重新投入使用,其科學儀器已經全面恢復運行。

6 月 13 日,哈勃望遠鏡因其有效載荷計算機出現故障而停止運行。主計算機無法接收來自有效載荷計算機的信號,它自動將科學儀器置于安全模式,這意味著在專家分析情況時,望遠鏡不再工作。

有效載荷計算機(NSSC-1)的功能是控制和協調哈勃的科學儀器,計算機的程序還分析和操作其所收集的數據,它位于科學儀器控制和數據處理(Science Instrument Command and Data Handling,簡稱SI C&DH)單元上,該單元能使所有科學儀器系統保持同步。

哈勃的運營團隊一直探索其故障原因。起初,該團隊認為是內存模塊出了故障,但切換到一個備份模塊后并沒有效果。然后,該團隊設計并運行了測試,包括首次在太空中打開備用有效載荷計算機,以判斷是否為標準接口硬件(Standard Interface hardware)或中央處理模塊(Central Processing Module)的問題。然而,打開備份計算機并沒有奏效,也消除了這些可能性。

之后,該團隊繼續探索是否有其他硬件出現故障,包括控制單元/科學數據格式器(Command Unit/Science Data Formatter)和電源控制單元(Power Control Unit,簡稱PCU)。實際上,這些問題解決起來都很復雜,并且對望遠鏡也有更大的風險。

哈勃望遠鏡項目副經理Jim Jeletic表示,“沒有理由相信所有這些都行不通,但團隊的工作就是緊張,想想可能出錯的一切,以及我們如何進行彌補。團隊對地面上的每一小步都進行了細致的規劃和測試,以確保他們做的是正確的?!?/p>

最終,運營團隊確定是電源控制單元的問題,PCU也位于SI C&DH單元,其功能在于確保有效載荷計算機硬件的穩定電壓供應。由于沒有地面命令能夠重置PCU,團隊最終決定,將整個SIC&DH單元都切換到備用單元。

7月15日,美國航天局成功切換至哈勃太空望遠鏡上的備份硬件。

“我很高興看到哈勃重新觀察宇宙,再去捕捉那些幾十年來一直吸引和啟發我們的圖像,”美國航天局局長Bill Nelson表示。

哈勃望遠鏡建造于上個世紀80年代,運行在地球上空約547 公里處。為了修理該望遠鏡,哈勃以前的團隊成員也提供了支持。例如,建造望遠鏡的已退休人員了解科學儀器控制與數據處理單元的來龍去脈,這是下一步工作的關鍵專業知識。其他前成員也幫忙查找了哈勃的原始文件,整理出三四十年前的文件,幫助研究小組規劃前進的道路。

哈勃望遠鏡已經觀察宇宙超過31年了,它對宇宙進行了150多萬次觀測,幫助發表了超過1.8萬篇科學論文。

2008 年,哈勃望遠鏡經歷了類似的維修,當時 SI C&DH 裝置的另一部分出現故障。此外,還有5次使用航天飛機對哈勃進行維修。2009 年的一次維修任務更換了整個 SI C&DH 裝置,大大延長了哈勃的運行壽命,這也是最近的一次維修。

哈勃太空望遠鏡在太空上,遠高于雨云、光污染和大氣層扭曲,這使其擁有特別清晰的視線。哈勃的視野范圍也很廣,從紫外線延伸到可見光(人們肉眼可見的)和近紅外線。它幫助人們觀察了一些至今為止所見的最遙遠的恒星和星系,并在發現和描述宇宙中神秘的暗能量方面發揮著關鍵作用。

    責任編輯:李躍群
    澎湃新聞報料:021-962866
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