Tecnologia Científica

Hubble retorna às observações científicas completas e libera novas imagens
As observações científicas recomeçaram na tarde de sábado, 17 de julho. Os alvos do telescópio no fim de semana passado incluíam as galáxias incomuns mostradas nas imagens acima.
Por Claire Andreoli - 20/07/2021


Essas imagens, de um programa liderado por Julianne Dalcanton, da Universidade de Washington em Seattle, demonstram o retorno do Hubble às operações científicas plenas. [Esquerda] ARP-MADORE2115-273 é um exemplo raramente observado de um par de galáxias interagindo no hemisfério sul. [Direita] ARP-MADORE0002-503 é uma grande galáxia espiral com braços espirais estendidos incomuns. Enquanto a maioria das galáxias de disco têm um número par de braços espirais, esta possui três. Crédito: Ciência: NASA, ESA, STScI, Julianne Dalcanton (UW) Processamento de imagem: Alyssa Pagan (STScI)

O telescópio espacial Hubble da NASA está de volta aos negócios, explorando o universo próximo e distante. Os instrumentos científicos voltaram a operar plenamente, após a recuperação de uma anomalia do computador que suspendeu as observações do telescópio por mais de um mês.

As observações científicas recomeçaram na tarde de sábado, 17 de julho. Os alvos do telescópio no fim de semana passado incluíam as galáxias incomuns mostradas nas imagens acima.

"Estou emocionado em ver que o Hubble está de olho no universo, mais uma vez capturando o tipo de imagens que nos intrigam e nos inspiram há décadas", disse o administrador da NASA, Bill Nelson. "Este é um momento para celebrar o sucesso de uma equipe verdadeiramente dedicada à missão. Por meio de seus esforços, o Hubble continuará seu 32º ano de descoberta e continuaremos a aprender com a visão transformacional do observatório."

Esses instantâneos, de um programa liderado por Julianne Dalcanton, da Universidade de Washington em Seattle, apresentam uma galáxia com braços espirais estendidos incomuns e o primeiro vislumbre de alta resolução em um intrigante par de galáxias em colisão. Outros alvos iniciais para o Hubble incluíram aglomerados de estrelas globulares e auroras no planeta gigante Júpiter.

O computador de carga útil do Hubble, que controla e coordena os instrumentos científicos de bordo do observatório , parou repentinamente em 13 de junho. Quando o computador principal falhou em receber um sinal do computador de carga útil, ele automaticamente colocou os instrumentos científicos do Hubble em modo seguro. Isso significava que o telescópio não faria mais ciência enquanto os especialistas da missão analisassem a situação.

A equipe do Hubble se moveu rapidamente para investigar o que afligia o observatório, que orbita cerca de 340 milhas (547 quilômetros) acima da Terra. Trabalhando no controle da missão no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, bem como remotamente devido às restrições do COVID-19, os engenheiros colaboraram para descobrir a causa do problema.

Para complicar as coisas, o Hubble foi lançado em 1990 e observa o universo há mais de 31 anos. Para consertar um telescópio construído na década de 1980, a equipe teve que recorrer ao conhecimento da equipe ao longo de sua longa história.

Os ex-alunos do Hubble voltaram a apoiar a equipe atual no esforço de recuperação, emprestando décadas de experiência em missões. A equipe aposentada que ajudou a construir o telescópio, por exemplo, conhecia os meandros da unidade Science Instrument e Command & Data Handling, onde reside o computador de carga útil - especialização crítica para determinar as próximas etapas de recuperação. Outros ex-membros da equipe ajudaram a vasculhar a papelada original do Hubble, revelando documentos de 30 a 40 anos que ajudariam a equipe a traçar um caminho a seguir.
 
"Esse é um dos benefícios de um programa que está em execução há mais de 30 anos: a incrível quantidade de experiência e especialização", disse Nzinga Tull, gerente de resposta a anomalias de sistemas Hubble em Goddard. "Tem sido humilhante e inspirador envolver-se com a equipe atual e com aqueles que passaram para outros projetos. Há muita dedicação aos seus colegas de equipe do Hubble, ao observatório e à ciência pela qual o Hubble é famoso."

Juntos, os membros novos e antigos da equipe trabalharam na lista de prováveis ​​culpados, procurando isolar o problema para garantir que eles tivessem um inventário completo para o futuro de qual hardware ainda está funcionando.

Nzinga Tull, gerente de resposta a anomalias de sistemas do Hubble no Goddard
Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, trabalha na sala de
controle em 15 de julho para restaurar o Hubble às operações científicas
completas. Crédito: NASA GSFC / Rebecca Roth

No início, a equipe pensou que o problema mais provável era um módulo de memória degradado, mas a mudança para módulos de backup não resolveu o problema. A equipe então projetou e executou testes, que envolveram ligar o computador de carga útil de backup do Hubble pela primeira vez no espaço, para determinar se dois outros componentes poderiam ser responsáveis: o hardware de interface padrão, que conecta as comunicações entre o módulo de processamento central do computador e outros componentes , ou o próprio módulo de processamento central. Ligar o computador de backup não funcionou, eliminando também essas possibilidades.

A equipe então passou a explorar se outro hardware estava com defeito, incluindo a unidade de comando / formatador de dados científicos e a unidade de controle de energia, que é projetada para garantir um fornecimento de tensão constante para o hardware do computador de carga útil. No entanto, seria mais complicado abordar qualquer uma dessas questões e mais arriscado para o telescópio em geral. A troca para as unidades de backup desses componentes exigiria a troca de várias outras caixas de hardware também.

"A troca exigiu 15 horas de comando da espaçonave do solo. O computador principal teve de ser desligado e um computador de backup em modo de segurança assumiu temporariamente o controle da espaçonave. Também foi necessário ligar várias caixas que nunca haviam sido ligadas antes no espaço , e outro hardware precisava de suas interfaces trocadas ", disse Jim Jeletic, vice-gerente de projeto do Hubble em Goddard. "Não havia razão para acreditar que tudo isso não funcionaria, mas é função da equipe ficar nervosa e pensar em tudo que pode dar errado e como podemos compensar isso. A equipe planejou e testou meticulosamente cada pequeno passo em o terreno para ter certeza de que eles acertaram. "

A equipe procedeu cuidadosa e sistematicamente a partir daí. Nas duas semanas seguintes, mais de 50 pessoas trabalharam para revisar, atualizar e examinar os procedimentos de troca para hardware de backup, testando-os em um simulador de alta fidelidade e realizando uma revisão formal do plano proposto.

Simultaneamente, a equipe analisou os dados de seus testes anteriores e suas descobertas apontaram a Unidade de Controle de Energia como a possível causa do problema. Em 15 de julho, eles fizeram a troca planejada para o lado reserva do Instrumento Científico e unidade de Comando e Manuseio de Dados, que contém a Unidade de Controle de Energia de reserva.

A vitória veio por volta das 23h30 EDT de 15 de julho, quando a equipe determinou que a troca foi bem-sucedida. Os instrumentos científicos foram colocados em estado operacional, e o Hubble começou a coletar dados científicos novamente em 17 de julho. A maioria das observações perdidas enquanto as operações científicas estavam suspensas serão reprogramadas.

Esta não é a primeira vez que o Hubble depende de hardware de backup. A equipe realizou uma mudança semelhante em 2008, retornando o Hubble às operações normais depois que outra parte da unidade Science Instrument and Command & Data Handling (SI C&DH) falhou. A missão de manutenção final do Hubble em 2009 - um ajuste muito necessário promovido pela ex-senadora dos Estados Unidos Barbara Mikulski - então substituiu toda a unidade SI C&DH, estendendo muito a vida operacional do Hubble.

Desde essa missão de serviço, o Hubble fez mais de 600.000 observações, elevando seu tempo de vida total para mais de 1,5 milhão. Essas observações continuam a mudar nossa compreensão do universo.

"O Hubble está em boas mãos. A equipe do Hubble mostrou mais uma vez sua resiliência e destreza em lidar com as anomalias inevitáveis ​​que surgem da operação do telescópio mais famoso do mundo na dureza do espaço", disse Kenneth Sembach, diretor do Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, Maryland, que conduz as operações científicas do Hubble. "Estou impressionado com a dedicação da equipe e o propósito comum ao longo do mês passado para devolver o Hubble ao serviço. Agora que o Hubble está mais uma vez fornecendo vistas sem precedentes do universo, espero que continue a nos surpreender com muitas outras descobertas científicas pela frente. "

O Hubble contribuiu para algumas das descobertas mais significativas do nosso cosmos, incluindo a expansão acelerada do universo, a evolução das galáxias ao longo do tempo e os primeiros estudos atmosféricos de planetas além do nosso sistema solar. Sua missão era passar pelo menos 15 anos sondando os confins mais distantes e tênues do cosmos, e continua a exceder em muito essa meta.

"O grande volume de ciência recorde que o Hubble entregou é impressionante", disse Thomas Zurbuchen, administrador associado do Diretório de Missão Científica da NASA. "Temos muito a aprender com este próximo capítulo da vida do Hubble - por conta própria e junto com as capacidades de outros observatórios da NASA. Eu não poderia estar mais animado com o que a equipe do Hubble alcançou nas últimas semanas. Eles enfrentamos os desafios deste processo de frente, garantindo que os dias de exploração do Hubble estão longe do fim. "

 

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