Startolt a Columbia - vasárnap elkapják az űrtávcsövet

A Columbia űrrepülőgép pénteken közép-európai idő szerint 12.22-kor sikeresen startolt a floridai Kennedy-űrrepülőtérről. A hétfőnyi legénység feladata a új műszerek felszerelése a Hubble-űrtávcsőre. A 12,3 tonna össztömegű, 13,1 méter hosszú és 4,3 méter átmérőjű óriás befogására várhatóan vasárnap kerül sor. A legénység összesen öt űrhajón kívüli munka során hajtja majd végre a szervíz-küldetés feladatait. A Columbia 1999-ben repült utoljára.

Negyedszer az űrszervizben: első ízben kapcsolják ki az űrtávcsövet

A 1990 áprilisában Föld körüli pályára állított Hubble-űrtávcső (Hubble Space Telescope, HST) forradalmasította az emberiség csillagászati ismereteit. A Naprendszer égitesteitől a legtávolabbi galaxisokig vizsgálta és vizsgálja jelenleg is az Univerzum izgalmasabbnál izgalmasabb objektumait, s szinte minden egyes felvétele új eredményeket hoz. A 2,4 méter átmérőjű tükör által begyűjtött fényt számos detektor és kamera rögzíti. Az adatokat műholdon keresztül sugározzák a Földre, a baltimore-i Űrtávcső Tudományos Intézetbe.

A távcsőhöz eddig három szervizküldetés keretében látogattak el az űrrepülőgépek. Ezúttal a Columbia legénységére vár a feladat, hogy befogja a 600 km-es magasságban keringő, mintegy 13 méter hosszú szerkezetet, majd összesen öt űrhajón kívüli munka során elvégezze rajta a szükséges javításokat és fejlesztéseket.

Az STS-109 jelű repülés során a fő feladatok a következők:

- új napelemek felszerelése
- egy új energiaszabályozó egység felszerelése
- egy új kamera felszerelése
- egy új hűtőegység felszerelése.

"Villanyoltás" - a küldetés legkritikusabb szakasza

A Columbia legénységének "legrázósabb" feladata kétségkívül annak az új energiaszabályozó egységnek (power control unit, PCU) a felszerelése, amely a szintén új, a korábbiaknál kisebb, feszesebb és nagyobb teljesítményű napelemek által begyűjtött energiát osztja el a távcső különféle rendszerei között. A PCU cseréjéhez ugyanis - működése során első ízben - teljesen "le kell kapcsolni" a teleszkópot. Ha ezalatt bármilyen probléma miatt az űrrepülőgépnek el kellene hagynia a küldetés helyszínét, a Hubble menthetetlen lenne: helyzetvezérlés nélkül a 1,5 milliárd dolláros szerkezet egy rakás élettelen ócskavasként sodródna tovább az űrben. Ennek azonban igen csekély a valószínűsége.

Az új energiaszabályzó. Az űrhajósoknak 36 csatlakozást kell majd cserélniük

A HST új napelemei 5270 W leadására képesek (ez 670 W-tal több a jelenlegi napelemekénél). Ennek köszönhetően a teleszkóp mind a négy főműszere képes lesz egyszerre működni

Egy új kamera - még élesebb "szem"

Tudományos szempontból a legizgalmasabb mozzanat egy új kamera felszerelése lesz. Az Advanced Camera for Surveys (ACS) nevű műszer (lent) látómezeje kétszer, érzékenysége pedig ötször nagyobb a jelenleg működő - és fantasztikus felvételeket készítő - széles látószögű/bolygófényképező kameránál (Wide-Field Planetary Camera 2, WFPC 2). A WFPC 2 is a teleszkópon marad - az ACS-t a Faint Object Camera helyére szerelik be.

Ismét adatok az infravörösben

Az új, korábbinál fejlettebb hűtőegység (lent) ugyanilyen fontos a további tudományos munka szempontjából. A teleszkópon ugyanis 1997 februárjában felszerelésre került egy olyan kamera, amely a közeli infravörös tartományban is képes dolgozni, s ez felbecsülhetetlen jelentőségű például a legtávolabbi égitestek tanulmányozása során. Sajnos 1999 januárjában a kamera hűtéséhez szükséges rendszerből elfogyott a nitrogén (a rendszer gyorsabban használta, mint ahogy tervezték), így a műszert azóta nem lehet használni (az infravörös műszereket szinte az abszolút nulla fokra kell hűteni, hogy saját hősugárzásuk ne zavarja a mérést). Több mint három év után tehát a legendás NICMOS (Near Infrared Camera and Multi Object Spectrometer) remélhetően ismét életre kel majd.

A Hubble-űrtávcső

Az 1990. április 25-én indított első optikai űrtávcső, az E. P. Hubble-ről elnevezett amerikai Space Telescope (HST) 12,3 tonna össztömegű, 13,1 méter hosszú és 4,3 méter átmérőjű óriás; a főtükör átmérője 2,4 méter. A megvalósítás költségei elérték a másfél milliárd amerikai dollárt. A Discovery űrrepülőgép állította 615 km magas pályájára, ahonnan műholdak közvetítésével küldi adatait a földi irányítóközpontba. Fontos újítást jelentett, hogy a HST-t eleve modulokból szerelték össze, hogy az egyes alkatrészek időről-időre cserélhetők legyenek. Az eredetileg tervezett élettartam 15 év. A HST számos tudományos műszerrel rendelkezik, amelyek közül az egyik legfontosabb a széles látószögű bolygófényképező kamera; ezt egyszer már cserélték (Wide Field and Planetary Camera 2).

A HST felbocsátása után nem sokkal kiderült, hogy a távcső leképezése hibás, mert a főtükör peremét 2 mikrométerrel elcsiszolták. A hiba következtében a csillagfény nem koncentrálódott eléggé, a megfigyelt objektumokat elmosódott folt vette körül. Számítógépes eljárásokkal lehetett javítani a képeken, de 1993-ban, az Endeavour űrrepülőgép küldetése során korrigálták a hibát: "szemüveget" kapott a HST, vagyis beszerelték a COSTAR nevű korrekciós optikát és más javításokat is elvégeztek. 1994 február óta a HST kifogástalanul végzi a feladatait, szenzációs képek ezreivel kápráztatja el a csillagászokat és a laikusokat egyaránt. Bátran kijelenthetjük, hogy hatalmas áttörést hozott a csillagászatban.

1997 februárjában, a második javítás során két új, fontos műszert kapott a távcső. Az egyik a NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer), amely a közeli infravörös tartományban is képes fényképezni, a másik a STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph), amely egy nagy felbontású színképelemző berendezés.

Egy nagyjavítás második része

Az 1993-as és 1997-es után a HST harmadik szervízelését 2000 júniusára tervezte a NASA. 1999 februárjában azonban kritikussá vált a távcső helyzete, mivel a helyzetbeállítást szolgáló hat giroszkópból három felmondta a szolgálatot. Mivel egy további giroszkóp elromlása az egész szerkezet működését lehetetlenné tette volna, úgy döntöttek, hogy a harmadik szervizküldetést két részre bontják, s az elsőt 1999 októberében végrehajtják. Ez az űrrepülőgépek körüli technikai problémák miatt végül is 1999 decemberére tolódott, de teljes sikerrel járt: az űrhajósok nem csupán az összes giroszkópot cserélték le, de sok "kisebb" javítást is elvégeztek (új számítógép, feszültségszabályozók, adatrögzítő, helyzetbeállító szenzor, rádió felszerelése).

Most következik a harmadik nagyjavítás második felvonása - azon feladatok végrehajtása, amelyek az első rész során nem voltak annyira sürgősek, de amelyeknek köszönhetően a HST a következő évek során is biztosan versenyben marad a földi telepítésű, gigászi új távcsőrendszerek (VLT, Keck, Gemini) mellett, méghozzá "kirobbanó erőnléti állapotban". A HST a tervek szerint 2010-ig marad szolgálatban, de 2007-től már együtt dolgozik utódjával, a még nagyobb teljesítményű Új Generációs Űrtávcsővel.

S. T.

Ajánlat:

Hubble Servicing Mission 3B
A küldetés hivatalos honlapja.

Űrtávcső Tudományos Intézet
A HST hivatalos honlapja.