La prima immagine catturata da Hubble dopo il ritorno alla scienza il 27 ottobre, 2018, mostra un campo di galassie nella costellazione di Pegaso. Le osservazioni sono state effettuate con la Wide Field Camera 3 per studiare sul campo galassie molto distanti. Credito:NASA, ESA e A. Shapley (UCLA)
Nella prima mattinata del 27 ottobre, il telescopio spaziale Hubble ha preso di mira un campo di galassie non lontano dalla Piazza Grande nella costellazione del Pegaso. Nel campo erano contenute galassie che formano stelle fino a 11 miliardi di anni luce di distanza. Con il bersaglio nel mirino, La Wide Field Camera 3 di Hubble ha registrato un'immagine. È stata la prima immagine catturata dal telescopio da quando ha chiuso gli occhi sull'universo tre settimane prima, ed è stato il risultato di un intero team di ingegneri ed esperti che ha lavorato instancabilmente per far sì che il telescopio esplorasse nuovamente il cosmo.
"Questa è stata una saga incredibile, costruito sugli sforzi eroici del team Hubble, ", ha affermato la scienziata senior del progetto Hubble Jennifer Wiseman presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. "Grazie a questo lavoro, il telescopio spaziale Hubble è tornato alla piena capacità scientifica che andrà a beneficio della comunità astronomica e del pubblico negli anni a venire".
La sera di venerdì, 5 ottobre l'osservatorio orbitante si era messo in "modalità sicura" dopo che uno dei suoi giroscopi (o "giroscopi") si era guastato. Hubble ha smesso di fare osservazioni scientifiche, orientato i suoi pannelli solari verso il Sole, e attese ulteriori istruzioni da terra.
Era l'inizio di un fine settimana di vacanza di tre giorni quando i membri del team operativo della navicella hanno iniziato a ricevere messaggi di testo sul loro telefono, avvisandoli che c'era qualcosa che non andava in Hubble. In meno di un'ora, più di una dozzina di membri della squadra si erano riuniti nella sala di controllo di Goddard per valutare la situazione. Dopo aver rianimato senza successo il giroscopio guasto, hanno attivato un giroscopio di riserva sulla navicella. Però, il giroscopio iniziò presto a segnalare velocità di rotazione incredibilmente alte, circa 450 gradi all'ora, quando Hubble stava effettivamente girando a meno di un grado all'ora.
"Questo è qualcosa che non abbiamo mai visto prima su nessun altro giroscopio:ha un punteggio così alto, " ha detto Dave Haskins, Il manager delle operazioni di missione di Hubble a Goddard.
Hubble ha sei giroscopi a bordo, e in genere ne usa tre alla volta per raccogliere più scienza. Però, due dei suoi sei giroscopi si erano precedentemente guastati. Questo era l'ultimo giroscopio di backup di Hubble. Il team operativo doveva capire come farlo funzionare, o passare a una "modalità giroscopica" precedentemente sviluppata e testata, " che ha dimostrato di funzionare ma limiterebbe l'efficienza di Hubble e la quantità di cielo che il telescopio potrebbe osservare in un determinato periodo dell'anno, cosa che sia il team operativo che gli astronomi vogliono evitare fino a quando non ci sarà altra scelta.
Quando decisero cosa fare dopo, i membri del team sono rimasti continuamente nel centro di controllo per monitorare la salute e la sicurezza del veicolo spaziale. Perché il centro di controllo di Hubble era passato alle operazioni automatizzate nel 2011, non c'erano più persone sul posto per monitorare Hubble 24 ore al giorno.
"Il team si è unito al personale 24 ore su 24, qualcosa che non facciamo da anni, " Ha detto Haskins. I membri del team sono intervenuti per fare i turni:diversi ingegneri di sistema di Hubble, altri che aiutano a eseguire test e verifiche dei sistemi di terra di Hubble e alcuni che erano impiegati nella sala di controllo di Hubble ma non lo facevano da molto tempo. "Sono passati anni da quando sono stati su console a fare quel tipo di lavoro a turni. Per me è stato senza soluzione di continuità. Mostra la versatilità del team".
Nel frattempo, durante il fine settimana festivo, Il Project Manager di Hubble, Pat Crouse, era impegnato a reclutare un team di esperti da Goddard e da tutto il paese per analizzare il comportamento insolito del giroscopio di riserva e determinare se potesse essere corretto. Questo comitato di revisione delle anomalie si è riunito per la prima volta quel martedì, 9 ottobre e ha fornito preziose informazioni durante il recupero di Hubble.
Ci sono volute settimane di pensiero creativo, test continui e piccoli contrattempi per risolvere il problema del giroscopio che si comporta male. I membri della squadra operativa e del comitato di revisione sospettavano che potesse esserci una sorta di ostruzione nel giroscopio che influenzava le sue letture. Tentando di rimuovere un tale blocco, il team ha ripetutamente provato a commutare il giroscopio tra diverse modalità operative e a ruotare il veicolo spaziale di grandi quantità. In risposta, le velocità di rotazione estremamente elevate dal giroscopio sono gradualmente diminuite fino a quando non sono state vicine alla normalità.
Incoraggiato ma prudente, il team ha caricato nuove protezioni software su Hubble per proteggere il telescopio nel caso in cui il giroscopio riporti di nuovo frequenze eccessivamente elevate, e poi ha inviato al telescopio alcune manovre pratiche per simulare osservazioni scientifiche reali. Hanno tenuto d'occhio per assicurarsi che tutto sulla navicella funzionasse correttamente. Lo ha fatto.
"All'inizio non avevamo idea se saremmo stati in grado di risolvere quel problema o meno, " Il vicedirettore delle operazioni di missione di Hubble, Mike Myslinski, detto sugli alti tassi di giroscopio.
Sullo sfondo, altri membri del team di Goddard e dello Space Telescope Science Institute avevano iniziato a prepararsi nel caso Hubble dovesse passare all'uso di un solo giroscopio, con l'altro giroscopio funzionante tenuto di riserva come riserva. Fortunatamente, i risultati dei loro sforzi non erano necessari questa volta, ma il loro lavoro non era per niente. "Sappiamo che un giorno dovremo andare a un giroscopio, e vogliamo essere il più preparati possibile per questo, Myslinski ha detto. Quel giorno è arrivato".
Per adesso, però, Hubble è tornato ad esplorare l'universo con tre giroscopi funzionanti, grazie al duro lavoro di una moltitudine di persone sul campo.
"Many team members made personal sacrifices to work long shifts and off-shifts to ensure the health and safety of the observatory, while identifying a path forward that was both safe and effective, " Crouse said of the efforts to return to science. "The recovery of the gyro is not only vital for the life expectancy of the observatory, but Hubble is most productive in three-gyro mode, and extending this historic period of productivity is a main objective for the mission. Hubble will continue to make amazing discoveries when it is time to operate in one-gyro mode, but due to the tremendous effort and determination of the mission team, now is not the time."