A NASA disse que o Telescópio Espacial Hubble retomou as observações científicas na sexta-feira, depois que equipes terrestres passaram grande parte das últimas três semanas avaliando o desempenho de um giroscópio problemático. Este problemático giroscópio é uma parte fundamental do sistema apontador do observatório. Os giroscópios do Hubble medem a velocidade de rotação da nave espacial, ajudando o telescópio a focar a sua abertura em maravilhas cósmicas distantes.
O Telescópio Hubble está em operação há quase 34 anos desde o seu lançamento em 1990 a bordo do ônibus espacial Discovery da NASA, mas ainda fornece aos astrônomos dados científicos valiosos. Cinco missões adicionais de manutenção do ônibus espacial repararam o Hubble, atualizaram seus instrumentos científicos e substituíram o hardware que havia se deteriorado devido aos longos períodos no espaço. Entre outras tarefas, os astronautas do último voo de manutenção do ônibus espacial em 2009 instalaram seis novos giroscópios no Hubble.
O giroscópio tem sido um dos componentes que mais requerem manutenção do Hubble. Segundo a NASA, a roda dentro de cada giroscópio gira a uma velocidade constante de 19.200 rotações por minuto e é selada em um cilindro suspenso em um líquido espesso. A eletrônica dentro de cada giroscópio detecta pequenos movimentos do eixo da roda, fornecendo informações ao computador central do Hubble sobre a velocidade com que a espaçonave está girando. Fios finos como cabelos transportam sinais de giroscópio e se deterioram com o tempo.
Dos seis giroscópios instalados no Hubble em 2009, três falharam e os outros três ainda funcionam. Os três giroscópios que ainda funcionam têm um design mais recente e duram mais, mas um deles apresentou sinais de desgaste nos últimos meses. Pat Crouse, gerente de projetos do Hubble no Goddard Space Flight Center da NASA, disse que o giroscópio, chamado Gyro 3, tem exibido “ruído constante”.
“Descobrimos o problema já em agosto”, disse Kraus. “Ele produzirá esporadicamente algumas informações de velocidade que são inconsistentes com a velocidade observada do corpo da espaçonave, mas isso tem vida curta e estamos determinando as características desse desempenho e até que ponto podemos tolerá-lo”.
Em novembro, o desempenho do giroscópio deteriorou-se porque ele alimentou o sistema de controle do Hubble com dados errados. O giroscópio detecta que a espaçonave está mudando de direção quando na verdade ela não está se movendo. Isso cria um erro de atitude, resultando em um certo desvio.
O software automatizado do Hubble detectou os erros e colocou a espaçonave em “modo de segurança” duas vezes no mês passado. O Hubble retomou rapidamente as observações científicas todas as vezes, mas entrou novamente no modo de segurança em 23 de novembro. Os gerentes do Hubble passaram algum tempo extra coletando dados sobre a saúde do giroscópio. Os engenheiros orientaram o Hubble a se mover para frente e para trás, e o suposto giroscópio parecia estar funcionando bem o tempo todo.
Os engenheiros reconheceram que os giroscópios poderiam facilmente funcionar mal, por isso desenvolveram uma nova forma de permitir que o Hubble continuasse a fornecer dados científicos mesmo que apenas um giroscópio estivesse a funcionar. Neste modo de giroscópio único, o sistema de controle do Hubble receberá informações do giroscópio único, bem como do magnetômetro, sensor solar e rastreador de estrelas. No modo giroscópio único, a maior parte do portfólio científico do Hubble não é afetado, mas o observatório pode ser limitado no rastreamento de alguns alvos que se movem mais rapidamente, como planetas, asteróides ou cometas no interior do sistema solar.
O próprio telescópio Hubble não possui propulsores para controlar a direção ou ajustar a órbita. Ele só pode usar rodas de reação rotativas para girar a espaçonave de uma direção para outra. Existem três sensores de orientação finos para manter o bloqueio da estrela guia, permitindo que o Hubble permaneça estável durante as observações científicas. A equipe de terra também está prestando muita atenção a esses sensores. Um dos sensores de orientação de precisão mostrou sinais de degradação de desempenho nos últimos dois anos. O acúmulo de detritos ou óleo nos rolamentos parece estar causando o arrasto do sensor, às vezes fazendo com que o sensor pare.
Outra missão de manutenção?
Embora as capacidades e resolução de imagem do Hubble não correspondam às do mais recente Telescópio Espacial James Webb, o observatório mais antigo ainda desempenha um papel único na frota de missões científicas da NASA. O Hubble é sensível à luz visível e ultravioleta, enquanto o sensor do Webb detecta luz infravermelha.
A NASA quer prolongar a vida do Hubble o máximo possível. Mesmo que os sensores e instrumentos do Hubble ainda estejam funcionando, a resistência do ar acabará por trazer o telescópio de volta à atmosfera porque a espaçonave não possui motores de foguete. Cada missão de manutenção do ônibus eleva o Hubble a uma órbita mais alta para compensar o arrasto.
O Hubble está atualmente voando a uma altitude de cerca de 320 milhas (520 quilômetros). De acordo com as previsões atuais, o Hubble retornará à atmosfera em meados da década de 2030, mas isso depende das condições da alta atmosfera, que mudam com as flutuações na atividade solar.
No ano passado, a SpaceX e a NASA anunciaram um estudo de viabilidade para determinar se seria possível conectar a espaçonave SpaceX Dragon ao Hubble e reerguer o observatório para prolongar sua vida orbital. O estudo de seis meses, que terminou no início deste ano, também deverá examinar como os astronautas da Crew Dragon poderiam potencialmente servir o Hubble. Se uma missão de reparo for considerada possível, a substituição do giroscópio será definitivamente uma prioridade para a NASA.
A NASA e a SpaceX ainda não anunciaram os resultados do estudo de viabilidade. Em dezembro do ano passado, a NASA também emitiu um pedido de informações a outras empresas norte-americanas, na esperança de que pudessem apresentar as suas próprias soluções comerciais para melhorar a órbita do Hubble. A agência recebeu oito respostas à solicitação, que não incluíam o estudo de viabilidade separado da SpaceX. Em última análise, a NASA pode decidir não avançar com a missão de serviço comercial do Hubble.
A porta-voz da NASA, Alise Fisher, disse que a agência não tem um cronograma estimado para concluir a revisão do reinício da pesquisa do Hubble. "Continuaremos nossa revisão interna no início do próximo ano."