Scritto: Giovedì, 15 Luglio 2021 08:00 Ultima modifica: Domenica, 18 Luglio 2021 23:38

Buone nuove per Hubble


La NASA identifica la possibile causa del problema nel controllo alimentazione del "Payload Computer" e oggi inizia la procedura per riportare il telescopio spaziale alla piena operatività, dopo un fermo di oltre 1 mese. Aggiornamento

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Una delle prime immagini del telescopio spaziale Hubble che sta per essere rilasciato in orbita nel 1990 dallo space shuttle Discovery. Una delle prime immagini del telescopio spaziale Hubble che sta per essere rilasciato in orbita nel 1990 dallo space shuttle Discovery. Crediti: NASA/STS-31

Come abbiamo già raccontato, lo scorso 13 giugno si è presentato un serio problema al "payload computer" di Hubble Space Telescope, cosa che ha costretto ad interrompere tutte le attività scientifiche di quello che, ancora per poco, è il più importante telescopio spaziale in orbita. Da allora, un team di ingegneri, operanti principalmente presso il "Goddard Space Flight Center" a Greenbelt, in Maryland, ha lavorato alacremente per cercare di identificare la causa del malfunzionamento, lavoro che si è rivelato più arduo del previsto. Ad un mese da quel primo "safe mode", la NASA afferma di essere finalmente riuscita ad identificare la possibile causa del problema e si appresta a fare i passi necessari per uscirne.

 Il Payload Computer risiede nell'unità "Science Instrument Command and Data Handling" (SI C&DH) e controlla, coordina e monitora gli strumenti scientifici di Hubble, il cosiddetto "carico pagante". Quando questo computer si è bloccato, gli strumenti scientifici del telescopio sono stati automaticamente posti in una configurazione "sicura" e risultano essere tuttora in buone condizioni. Una serie di test iniziali, che includevano tentativi di riavvio e riconfigurazione del computer principale e di quello di backup, non hanno avuto successo, ma le informazioni raccolte da tali attività hanno portato il team di Hubble a determinare che la possibile causa del problema è nella Unità di controllo dell'alimentazione (PCU).

HST PCU

La PCU che, durante la missione di servizio STS-109 nel 2002, ha rimpiazzato la precedente - Credits: NASA

La PCU, che risiede anch'essa nell'unità SI C&DH, garantisce un'alimentazione a tensione costante all'hardware; essa contiene un regolatore di potenza, che fornisce una tensione costante di cinque Volt al payload computer e alla sua memoria. Un circuito di protezione secondario rileva i livelli di tensione in uscita dal regolatore di potenza e, se la tensione scende al di sotto o supera i livelli consentiti, questo circuito secondario comunica al computer di cessare le operazioni. L'analisi del team suggerisce che il livello di tensione dal regolatore era al di fuori dei livelli accettabili, facendo scattare il circuito di protezione secondario; in alternativa, il circuito di protezione secondario potrebbe essersi degradato nel tempo ed è quindi bloccato in questo stato di inibizione.

 Poiché nessun comando di terra è stato in grado di ripristinare la PCU, il team Hubble passerà alla versione di riserva dell'unità SI C&DH, che contiene una PCU di backup. Tutti i test delle procedure per il passaggio e le relative revisioni sono stati completati e la direzione della NASA ha dato l'approvazione a procedere. La transizione al sistema di backup inizierà già oggi 15 luglio e, in caso di successo, ci vorranno diversi giorni per riportare completamente l'osservatorio alle normali operazioni scientifiche.

 Il team ha eseguito una transizione simile nel 2008, quando Hubble ripristinò le normali operazioni scientifiche dopo il fallimento di un modulo Command Unit/Science Data Formatter (CU/SDF), un'altra componente del SI C&DH. Una missione di manutenzione nel 2009 ha poi sostituito l'intera unità SI C&DH, incluso il modulo CU/SDF difettoso, con l'unità SI C&DH attualmente in uso (si veda l'immagine precedente). Purtroppo, contrariamente a quanto è avvenuto nell'epoca degli Shuttle, adesso Hubble non può essere più riparato ed aggiornato in orbita e, in caso di un malfunzionamento grave su cui non sia possibile intervenire "a distanza", esso è destinato ad andare in pensione, sostituito dai suoi successori JWST e WFIRST/Roman; il primo dovrebbe partire in autunno mentre per il secondo dovremo aspettare la metà del decennio. Come mostrano i grafici qui sotto, il decadimento orbitale non è invece un problema serio per ora dato che, negli ultimi 15 mesi, la sua orbita si è abbassata di un chilometro soltanto a causa del frenamento atmosferico; questo significa che potrebbe continuare le sue attività per svariati decenni prima di ricadere sulla Terra, ammesso che il suo hardware continui a funzionare regolarmente.  

HST hubble orbita 210715

Andamento recente dell'orbita di HST - data source: celestrak.com / NORAD - data processing : M. Di Lorenzo

 Realizzato da NASA ed ESA e lanciato nel 1990, Hubble ha effettuato oltre 1,5 milioni di osservazioni e gli articoli scientifici pubblicati che ne sono scaturiti hanno superato quota 18000. Ha contribuito ad alcune delle scoperte più significative del nostro cosmo, tra cui l'accelerazione dell'espansione dell'universo e i primi studi sulle atmosfere esoplanetarie.

 Aggiornamento del 16 luglio. Lo switch di ieri ha avuto successo e, come riferisce la NASA, il team di Hubble sta ora monitorando l'hardware per assicurarsi che tutto funzioni correttamente. Il team ha anche avviato il processo per fa uscire gli strumenti scientifici dalla modalità provvisoria, una attività he potrebbe richiedere qualche giorno dato che ci sono varie procedure da attuare e va garantita la stabilizzazione termica degli strumenti. Il team effettuerà quindi una calibrazione iniziale degli strumenti prima di riprendere le normali operazioni scientifiche. lo switch includeva la messa in linea della Power Control Unit (PCU) di backup e della "Unità di Comando" e del "Science Data Formatter" (CU/SDF) di riserva, sull'altro lato dell'unità "Science Instrument" e "Command & Data Handling" (SI C&DH). Inoltre, altri componenti hardware a bordo di Hubble sono stati passati alle loro interfacce alternative per connettersi a questo lato di backup del SI C&DH. Una volta completati questi passaggi, il Payload Computer" di backup è stato acceso, caricato con il software di volo e portato alla modalità operativa normale.

 Aggiornamento del 17 luglio. Hubble è tornato operativo prima del previsto e, nella serata di oggi, effettuerà le prime osservazioni scientifiche!

Letto: 166 volta/e Ultima modifica Domenica, 18 Luglio 2021 23:38

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

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