Как чинят телескопы в космосе?

На ум сразу приходит пример телескопа "Хаббл".

Выведенный 25 апреля 1990 года на целевую орбиту телескоп начал свою работу.

Но уже в первые недели после начала запланированной программы изображения, полученные с телескопа показали серьёзную проблему в оптической системе телескопа. Качество изображений было лучше, чем у наземных телескопов, «Хаббл» не мог достичь заданной резкости, и разрешение снимков было значительно хуже ожидаемого. Изображения точечных источников имели радиус свыше 1,0 угловой секунды вместо фокусировки в окружность диаметром 0,1 секунды, заданных на Земле.

[https://www.stsci.edu/itt/review/ihb_cy14/WFPC2/ch5_psf2.html]

Все из-за дефекта зеркала, оно было неправильно отполировано. Высокоточное оборудование для контроля качества было сдвинуто на 1,3 миллиметра. Эта ошибка привела к тому, что устройство за несколько миллиардов долларов отказывалось работать так как надо.

Часть наблюдений невозможно было осуществить, другую часть наблюдений провести было можно Характеристики рассеяния были достаточны для получения уникальных наблюдений ярких объектов с высокой разрешающей способностью, и спектроскопия также практически не пострадала

[https://studyres.com/doc/14729030/the-hubble-space-telescope-optical-systems-failure-report]

Заменить зеркало телескопа в космосе было невозможно. Конечно, «Хаббл» можно было снять с орбиты и доставить на Землю. Но дело в том, что программа создания телескопа и так вышла за рамки бюджета.

Тогда было решено сделать для телескопа "очки", новый оптический компонент, который бы выполнял преобразование, эквивалентное ошибке, но с обратным знаком. К сожалению, чтобы правильно установить "очки", пришлось снять другой прибор высокоскоростной фотометр, он нужен был для наблюдения за звездами переменной яркости. Но не будем забегать вперед.

Огромную роль сыграло то, что изначально при создании телескопа закладывалась возможность его обслуживания прямо на орбите.

Подводные тренировки ремонта телескопа

2 декабря 1993 года на орбиту отправилась миссия STS-61 c 7 астронавтами. Им предстояла сложнейшая задача, починить телескоп прямо в космосе, установить новую корректирующую оптику, и провести техобслуживание с заменой ряда деталей.[https://www.nasa.gov/mission_pages/shuttle/shuttlemissions/archives/sts-61.html]

За 10 дней астронавты провели пять выходов в открытый космос (что стало, на тот момент, рекордом) общей продолжительностью 35 часов и 28 минут. К счастью все прошло отлично. На «Хаббл» была установлена корректирующая адаптивная оптика, техобслуживание тоже прошло гладко. Астронавты заменили солнечные батареи, гироскопы, широкоугольную камеру, магнетометры, обновлена бортовая вычислительная система.

STS-61 "Индевор" подходит к "Хаббл"

Помимо основной починки в мисси STS-61 были еще 4 мисси по техобслуживанию, «Дискавери» STS-82, «Дискавери» STS-103, «Колумбии» STS-109, «Атлантис» STS-125. Они включали в себя замену тех или иных компонентов научного оборудования и систем функционирования телескопа.

После закрытия программы шаттлов обслуживание "Хаббла" не представляется возможным. Все ремонты происходят дистанционно с Земли, на аппаратном уровне.

Так, например, 5 октября 2018 года отказал третий из шести гироскопов ориентации, осталось ровно половина. Телескоп перевели в нормальный режим работы на 2 гироскопах, а один отвели в резерв.

8 января 2019 года широкоугольная камера телескопа — Wide Field Camera 3 автоматически отключилась в связи с нештатными уровнями напряжения в цепи питания. В ходе работ по восстановлению функционирования прибора, было установлено, что камера функционирует нормально, а нештатные значения напряжения поступают из-за сбоев в работе контрольно-измерительной аппаратуры. После перезапуска соответствующих блоков проблема была устранена и 17 января функционирование камеры было полностью восстановлено.

[https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/wide-field-camera-3-anomaly-on-hubble-space-telescope]