NASA 如何适应老化的哈勃望远镜

哈勃望远镜三十多年来一直是人类了解宇宙的极其先进的窗口，但最近它在几次不太理想的服务中断中举步维艰。

但 NASA 的官员坚称，该望远镜的辉煌远未结束——预计它将继续运行到下个十年。

在过去的六个月里，哈勃反复出现技术故障，导致望远镜进入“安全模式”并暂时暂停观测，而地面科学家则远程修复问题。几乎所有这些服务中断都是由于一个陀螺仪故障引起的，该设备控制望远镜指向的方向并测量其转动速率。

在 NASA 于 2009 年进行的“第五次也是最后一次”现场维修任务中，该望远镜安装了六个新的陀螺仪。但如今，只有其中三个陀螺仪仍然正常工作，包括那个反复故障并导致哈勃探测能力中断的陀螺仪。

面对哈勃生存的关键十字路口，NASA 在六月份选择继续仅使用一个剩余的陀螺仪来运行哈勃。官员们在 6 月 4 日的新闻发布会上表示，望远镜在科学能力上可能有所损失，但它将在使用寿命和一致性上有所提高。

NASA 天体物理学部门主任马克·克莱姆平表示：“从运营角度来看，我们认为这是在本世纪末和下个世纪支持哈勃科学的最佳方法，因为它的绝大多数观测将不受此更改的任何影响。”

单陀螺仪模式如何工作？

在其运行历史的大部分时间里，哈勃一次使用三个陀螺仪，并保留三个额外的陀螺仪作为备用。在役的陀螺仪越多，望远镜就能越快速、越准确地将自身定向，以拍摄遥远天体的超高清图像。

根据 6 月 14 日的一份新闻稿，仅使用一个陀螺仪将对哈勃的能力带来“轻微限制”。由于只有一个设备来测量其转动速率，望远镜将无法做到尽可能快速准确地转动，这可能会限制它可以捕捉的天文事件的数量。

尽管如此，哈勃仍将保持运行。科学家们在新闻发布会上指出，它在 2005 年至 2008 年期间使用两个陀螺仪成功运行，其探测能力几乎没有发生变化。

该望远镜将在日常运行中使用其剩余的陀螺仪之一，而另一个将保留以备将来使用。科学家们表示，一次只使用一个陀螺仪可以延长望远镜的寿命，并且他们仍然对修复第三个发生故障的陀螺仪并尽快将其重新投入使用的可能性抱有希望。

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NASA 会尝试修复哈勃吗？

除了单陀螺仪模式外，另一个主要的选择是再次派遣维修任务到太空，让宇航员更换老化的陀螺仪。虽然这是该机构长期以来一直在考虑的一种可能性，但看来在短期内不太可能发生。

2022 年，亿万富翁企业家杰瑞德·艾萨克曼（Jared Isaacman）提出为哈勃提供资金，作为其“北极星计划”（Polaris Program）的一部分，该计划是一系列基于 SpaceX 硬件进行的私人太空任务。该计划计划最快于 2024 年底发射“北极星黎明号”（Polaris Dawn），这是有史以来第一次由私人运营的现场太空行走，而艾萨克曼的哈勃计划将是商业太空历史上的又一次里程碑式太空行走。

但在 6 月 4 日的新闻发布会上，NASA 代表宣布他们已拒绝艾萨克曼的提议，并坚称他们不会发射任何商业或联邦资助的维修或提升哈勃的任务。

克莱姆平说：“虽然重新提升是未来的一个选择，但我们认为我们需要进行一些额外的研究，以确定长期的科学回报是否会超过短期的科学风险。”

艾萨克曼的提议是对 NASA 在 2022 年末发布的信息征询书（RFI）的回应，该征询书征求商业航天公司帮助将老化的卫星重新提升到轨道上的提案。RFI 特别指出，NASA 正在考虑在不久的将来与一家商业公司签订一项哈勃任务合同。

自 2023 年 1 月 RFI 截止以来，NASA 一直没有显示出向该望远镜派遣私人任务的迹象，而六月份决定进入单陀螺仪模式证实了他们很可能会在没有商业飞船的帮助下继续前进。

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