Hubbleův pan Fix-It

Když chce většina astronomů opravit své teleskopy, pohrají si s díly, provedou testy, znovu seřídí, jdou domů a zkusí to znovu další den. Když John Grunsfeld '80 musel opravit svůj, oblékl se a vystřelil do vesmíru.

Poslední servisní mise Hubbleova vesmírného dalekohledu v květnu 2009 byla v mnoha ohledech speciální misí, říká Grunsfeld, pětinásobný veterán vesmírných letů. Bylo to naposledy, co lidé navštívili dalekohled a poprvé, kdy byly jeho součásti opraveny na místě, místo aby byly jednoduše vyměněny.

Mise byla zvláštní i z jiného důvodu: málem se nestala. Původně byl let naplánován na rok 2004, ale po raketoplánu byl vyčištěn Kolumbie se rozpadl nad Texasem v roce 2003. V důsledku toho se představitelé NASA rozhodli, že všechny budoucí mise raketoplánů by měly být schopné v případě nouze dorazit k Mezinárodní vesmírné stanici – což je z výše a méně strmě nakloněné oběžné dráhy HST nemožný úkol. Takže mise HST byla považována za příliš riskantní, říká Grunsfeld, který byl tehdy ve Washingtonu, DC jako hlavní vědec NASA. Není kam se schovat, když se něco pokazí.

Poté, co již dvakrát navštívil Hubblea, Grunsfeld říká, že se cítil, jako by dostal ránu dva na čtyři, když slyšel oznámení na schůzce. Bez mise na výměnu baterií a kulhajícího gyroskopu by teleskopu zbývaly pouhé dva až čtyři roky. A jako hlavní vědec by musel rozhodnutí vysvětlit veřejnosti. Lidé mají rádi Hubble, říká. Mnoho lidí si myslí, že je to jediná věc [z vesmírného programu], která má hodnotu.

Grunsfeld se tedy pustil do pokusu o záchranu dalekohledu a nejprve uvažoval o jeho údržbě jinými prostředky. Přišel s plány na robotickou misi a dokonce navrhl trička a samolepky s logem Robots to the Rescue. (Jiný vyšší vůdce se však rozhodl, že to zlevnilo misi, takže košile v místním obchodě s oblečením pro kosmické lety nenajdete – a robotická mise nikdy neletěla.) On a další také vyzvali Goddardovo centrum pro vesmírné lety a Space Telescope Science Institute , které obsluhují teleskop, prodloužit životnost baterie Hubblea a provozovat méně gyroskopů najednou, dokud nebude možné naplánovat misi na modernizaci systémů.

V říjnu 2006, jakmile raketoplány po dvouapůlleté přestávce znovu začaly létat, byla návštěva Hubblea zpět na seznamu. Sám Grunsfeld byl pověřen, aby vedl servisní tým pro výstup do vesmíru. John byl nápomocný při návratu mise, řekl bývalý astronaut Jeffrey Hoffman, profesor letecké praxe studentům MIT, když se Grunsfeld loni v listopadu vrátil na svou alma mater. Jde jen o to, že v něm dostal hlavní roli.

Sedmičlenná posádka trénovala dva roky v simulátorech NASA a v maketách dalekohledů pod vodou. Skutečný Hubbleův teleskop na ně přesto nebyl připraven: v předvečer plánovaného startu raketoplánu v říjnu 2008 porucha počítače na dalekohledu znamenala, že bylo nutné naplánovat a vycvičit další opravu, takže mise byla opět zrušena až do února 2009. zpoždění to posunulo na květen. Ale den raketoplánu Atlantis konečně šel nahoru, s Grunsfeldem připoutaným na sedadle 5, šlo to přesně na čas.

Hubble Huggers

Grunsfeld, astronaut od roku 1992, sloužil na misi v Rusku Mě vesmírnou stanici a jeden prováděl astronomická pozorování ultrafialovými dalekohledy, kromě jeho tří servisních cest k Hubbleovi.

Ale jako vášeň a vzdělání astronom začal zírat na hvězdy dávno před dalekohledem. Po získání tří titulů z fyziky (bakalářský na MIT a magisterský a doktorandský titul na Chicagské univerzitě) se Grunsfeld stal vedoucím výzkumným pracovníkem na Caltech, kde studoval gama záblesky – výtrysky vysokoenergetického záření, které k nám chrlily vzdálené , rychle se točící hvězdy – před vstupem do sboru astronautů. Po první záchranné misi HST v roce 1993 – kdy astronauti nainstalovali kontaktní čočky, aby opravili chybu v zakřivení zrcadla – se Grunsfeldova astronomická práce opírala o výsledky ze samotného dalekohledu. Takže jeho vlastní první návštěva HST v roce 1999 byla magickým okamžikem, který začal zcela nový vztah s dalekohledem, jak napsal v deníku, který vedl na oběžné dráze, zveřejněném online jako John Grunsfeld Reports.

Nyní je Grunsfeld profesionálem z Hubblea a jako vedoucí týmu vesmírných chůzí na poslední misi dal svému týmu více než jen několik tipů a rad. To zahrnovalo seznam 10 nejlepších – s asi 35 položkami, říká se smíchem. Ten hlavní, jak si vzpomíná, byl Nerozbij dalekohled!

Upgrady na této misi zahrnovaly instalaci širokoúhlé kamery, která vidí od ultrafialového až do blízkého infračerveného záření – nová schopnost dalekohledu – a přidání nejmodernějšího ultrafialového spektrografu, který dokáže zachytit chemický obsah. blízkých hvězd a galaxií a zároveň pomáhá vědcům studovat, jak temná hmota formovala tvar vesmíru.

Tým také vyměnil jeden ze dvou počítačů, aby byla zajištěna redundance po selhání v roce 2008, a nainstaloval dokovací systém, který pomůže dalekohled sundat, když konečně vypadne. Mezi další opravy patřila výměna 19 let starých nikl-vodíkových baterií a přidání šesti nových gyroskopů, které umožnily dalekohledu zírat na jedno místo po dlouhou dobu. Byl také přidán nový senzor jemného navádění, který doplňuje jediný ze tří původních senzorů, které stále fungují.

Kromě výměny dílů dokončili astronauti vůbec první opravy HST za letu. Opravili pokročilou kameru pro průzkumy, která poskytla klasické galaktické snímky spojené s dalekohledem před selháním v roce 2007, a elektronickou desku pro starší HST zobrazovací spektrograf, který selhal v roce 2004.

Všichni říkali, že [opravy] nebudou fungovat, říká Grunsfeld. Odpůrci poukázali na to, že by bylo téměř nemožné sledovat spoustu malých šroubů v nulové gravitaci (a každý, který by se uvolnil, by mohl poškodit citlivé přístroje HST) a že astronauti by museli sáhnout do částí dalekohledu, které nebyly nikdy míněny. aby se lidé dostali do vesmíru. Ale po stovkách cvičných kol na Zemi a několika hodinách vesmírných procházek on a jeho tým dokázali, že se mýlí. Pomocí speciálních nástrojů určených k odstranění šroubů a jejich zachycení v průhledném krytu během opravy astronauti uvedli oba nástroje zpět do provozu.

Po napjaté vesmírné procházce s astronautem Andrewem Feustelem, aby dokončil opravu průzkumné kamery, byl Grunsfeld nadšený – a vyčerpaný. Spal jsem tvrději než kdy jindy v životě, vzpomíná. Spal jsem přes budík a hudbu probuzení [druhého rána]. Ve skutečnosti spal tak tvrdě, že se člen posádky K. Megan McArthur zeptal: Je John mrtvý?

Prozkoumejte bez hranic

Vesmír není jediným pozadím Grunsfeldových dobrodružství. Také leze po horách, létá s letadly, jezdí na kole a plachtí. Daří se mi, když mám před sebou náročné úkoly, říká. Jako vášnivý horolezec se po své misi toužil vrátit k technickému lezení. Ale spálené rameno z předletového tréninku ho udrželo v rehabilitaci po celé měsíce a své plány musel odložit.

Průzkumník bez obav stále doufá, že se mu podaří několikrát navštívit hory, včetně Mt. Lucania, 5226metrového vrcholu podél aljašsko-kanadské hranice: na jedné nebo dvou rukách můžete spočítat počet lidí, kteří to zdolali. Zesnulý Bradford Washburn – přítel a kolega horolezec, který založil Bostonské muzeum vědy – byl první, kdo tak učinil v roce 1937. Na poctu tomuto výstupu a badatelskému duchu svého přítele vzal Grunsfeld Washburnovu expediční kameru, Zeiss Maximar B z roku 1929, na projížďku vesmírem. Používal jej k fotografování Hubblea a pozemských hor.

Grunsfeld sní o tom, že fotoaparát použije ještě jednou: pořídit snímky na hoře Lucania ze stejných míst, která vyfotografoval Washburn, což by mohlo odhalit, jak byla oblast ovlivněna změnou klimatu. Existuje rozumná možnost, že uvidíte významné změny, říká.

Stejně jako horolezectví je pro něj let do vesmíru někdy čistá zábava. Na závěrečné opravné misi Hubblea se Grunsfeld dostal zpět během posledních dvou dnů, kdy špatné počasí nad Floridou, hlavním místem přistání raketoplánu, dočasně uvízlo posádku ve vesmíru. Využil příležitosti a provedl všechny ty hloupé triky s astronauty, které na minulých misích nikdy neudělal, říká. On a Feustel si zvláště užili experimenty s fyzikou tekutin (hraní s koulemi s vodou a šťávou v nulové gravitaci) a on a jeho kolega z MIT Mike Massimino, SM '88, MEng '90, PhD '92, se bavili studiem stability rotujících systémů. a zachování momentu hybnosti (dělání kotrmelců). Vtipkovali o tom, že svá videa posílají zpět na MIT, aby je mohli použít v kurzech základní mechaniky.

Grunsfeld také pózoval s vybavením MIT, včetně vlajky, kterou v listopadu představil atletickému oddělení MIT. (Jeho obrázek z předchozí mise také visí v plachetním pavilonu MIT.) Většinu svého volného času trávil koukáním dolů na Zemi a focením.

Užij si výlet

Před zahájením mise, říká Grunsfeld, se ho často ptali, jaké by to bylo rozloučit se s Hubbleem.

Když nadešel čas, dal dalekohledu poslední poplácání, zasalutování a zamumlání na rozloučenou. Řekl jsem něco neslyšitelného, ​​tak jsem to chtěl, říká. Něco jako: ‚Sbohem, pane Hubble – šťastné cesty.‘

Poté, co posádka uvolnila dalekohled z nákladového prostoru raketoplánu (pomocí odpočítávacího časovače na vejce), proletěl kolem oken na svou vlastní oběžnou dráhu. Už jsem to udělal třikrát, říká Grunsfeld se smíchem. A pokaždé, když HST projde horními okny, všichni uhnou.

Poté astronauti sledovali, jak Hubble doslova zmizel v západu slunce.

Ve skutečnosti jsem nebyl nijak zvlášť smutný, vzpomíná Grunsfeld. Jakmile dokončí vše na svém kontrolním seznamu, dodává, už jsme pro HST nemohli udělat nic. Přesto je jeho tón teskný, když si vzpomíná, jak si pomyslel: To může být naposled, kdy se lidské oční bulvy dívají na Hubblea… naposledy, kdy se lidé budou plazit s dalekohledem.

Opravy a doplňky týmu by měly udržet dalekohled v provozu minimálně do roku 2014, s větší schopností a citlivostí než kdy předtím. Hubble nyní dokáže přímo zobrazovat planety v jiných slunečních soustavách a díky svému zvětšenému dosahu v infračervené oblasti může vidět přes kosmický prach a nahlédnout na rodící se hvězdy. Již vytvořila velkolepé snímky nejvzdálenějších částí vesmíru, jaké kdy byly spatřeny – galaxií, jak se objevily pouhých 600 milionů až 800 milionů let po velkém třesku. Ve vesmíru, jehož stáří se odhaduje na 13,7 miliardy let, je to téměř první generace galaxií, říká Grunsfeld.

To jsou věci, o kterých jsme nikdy nečekali, že by je Hubble mohl udělat, řekl studentům MIT. [Je to] zábavný čas být ve vědě a mít tyto skvělé nástroje.

V lednu Grunsfeld opustil NASA, aby se stal zástupcem ředitele Space Telescope Science Institute, práci, kterou získal poté, co e-mailem poslal svůj životopis z vesmíru se zprávou Držím HST jako rukojmí, dokud si nepřečtete moji žádost. Tam pomůže udržet vědecké operace HST na správné cestě a připravit se na vypuštění vesmírného dalekohledu Jamese Webba nové generace, plánovaného na rok 2014. Bude také pokračovat ve své astronomické práci s HST, tentokrát s využitím nové schopnosti teleskopu v ultrafialovém záření. spektrum ke studiu kráterových efektů na Měsíci. Grunsfeld stejně nadšený z vědy a hvězd, jako když začínal, nejeví žádné známky zpomalení

Hubbleův vesmírný teleskop se svým zbrusu novým vybavením také ne. Znovu jsme objevili Hubble s tím, co jsme dělali na oběžné dráze, říká Grunsfeld. Příběh Hubblea skutečně teprve začíná.

Podívejte se na další fotografie opravné mise Hubblea

skrýt