Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA (STS-125-Presskit).

Dabei handelt es sich zum ersten um eine neue Weitwinkelkamera, wobei „Weitwinkel“ relativ zu sehen ist. Das Sichtfeld der Wide Field Camera 3 umfasst im Infrarotbereich 123 x 137 Bogensekunden (ca. ein Dreißigstel Grad) und im Bereich des sichtbaren Lichts bzw. ultravioletter Strahlung 160 x 160 Bogensekunden (etwa ein Zweiundzwanzigstel Grad).

Die neue Wide Field Camera 3 ersetzt die 1993 in Hubble eingebaute Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC 2). Untersuchungsobjekte sind wie bei der Vorgängerin vergleichsweise großflächige Objekte wie Galaxien, Sterne in unserer Galaxis und Objekte in unserem Sonnensystem. Die Kamera verfügt dazu über zwei Beobachtungskanäle. Für nahes UV-Licht und den kompletten sichtbaren Bereich existiert der UVis-Kanal. Hier fällt das vom 2,4-Meter-Spiegel gesammelte Licht auf einen CCD-Sensor mit 16 Megapixeln. Dieser kann das Licht der Wellenlängen 200 bis 1.000 Nanometer etwa 35-mal empfindlicher detektieren als die Advanced Camera for Surveys (ACS), die sich ebenfalls an Bord von Hubble befindet und in den nächsten Tagen repariert werden soll.

Der Kanal für nahes Infrarot (NIR) verfügt über einen hochempfindlichen Halbleitersensor aus Quecksilber-Cadmium-Tellurid, der gekühlt wird und damit Wellenlängen von 850 bis 1.700 nm und darüber hinaus detektieren kann. Er verfügt über 1 Megapixel und ist etwa 15-mal empfindlicher als bisherige NICMOS-Sensoren im Hubble Space Telescope (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer).

Da man im Infrarotbereich auch durch Staubwolken blicken kann, erwartet man neue Erkenntnisse zur Entstehung und Entwicklung von Galaxien, Sternpopulationen sowie über Dunkle Energie und Dunkle Materie.

Ebenfalls ausgetauscht wurde das sogenannte Science Instrument Command & Data Handling Module (SI C&DH). Dieses besteht aus 14 Einzelkoponenten, die zu 6 Einheiten zusammengefasst sind. Deren Zentrale ist ein NASA Standard Spacecraft Computer 1, eine Entwicklung aus den 1980-er Jahren. Dieser steuert die wissenschaftlichen Instrumente und das NICMOS-Kühlsystem. Dazu werden ein Central Processing Module, 4 Speichermodule und eine Standard Interface Unit (STINT) genutzt. Herz der SI C&DH ist die Control Unit/Science Data Formatter. Die Control Unit leitet Befehle von der Erde zum NSSC-1 und der Science Data Formatter bereitet wissenschaftliche Daten für den Versand zur Erde vor. Ein Strang dieses Systems war im September letzten Jahres ausgefallen, weswegen die eigentlich für Oktober 2008 angesetzte Hubble Service Mission 4 verschoben wurde.

Schließlich wurde der Soft Capture Mechanism (SCM) an Hubbles Unterseite montiert. Dieser Kopplungsmechanismus mit einem Durchmesser von ca. 1,80 Metern ist kompatibel mit dem Rendezvous- und Dockingsystem, das gegenwärtig für Raumfahrzeuge der nächsten Generation in den USA entwickelt wird. Im nächsten Jahrzehnt soll am SCM ein Antriebssystem angedockt werden, welches das Hubble Space Telescope nach Erfüllung seiner Aufgabe gezielt zum Absturz bringt.

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Raumcon:

• STS-125-Thread ab Mittag

Der Beitrag Hubble wird aufgerüstet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Spaceflight Now.

Zunächst hatte es gut ausgesehen. Während der ersten Phase der Umschaltung war der Science Data Formatter von dem ausgefallenen System A auf das Reservesystem B umgeschaltet worden, desgleichen die zugeordneten Kommunikationseinheiten der wissenschaftlichen Instrumente. Dann hatten die Ingenieure überprüft, ob die wissenschaftlichen Instrumente mit dem B-System kommunizieren können. Dieser Test war noch positiv verlaufen, worauf die Instrumente wieder in den Sicherheitsmodus gefahren worden waren, um weitere Arbeiten vorzunehmen.

Am Donnerstag begannen die Ingenieure, die Instrumente wieder in den normalen wissenschaftlichen Betrieb zu bringen. Dabei geschahen zwei Fehler.

Der erste Fehler betraf nur die Advanced Camera for Surveys. Diese Kamera ist schon länger nur noch teilweise funktionsfähig. Beim Versuch, den noch funktionierenden Solar Blind Channel des Instruments wieder in Betrieb zu nehmen, blieb ein Spannungspegel außerhalb der Spezifikationen, worauf sich das Instrument wieder in den Sicherheitsmodus schaltete.

Knapp vier Stunden später fiel ein Kontrollsignal von einer der Kommunikationseinheiten aus, worauf der Hubble-Hauptcomputer die wissenschaftlichen Instrumente wieder in den Sicherheitsmodus fuhr.

Zur Zeit ist noch nicht klar, ob die beiden Ereignisse zusammenhängen und was überhaupt passiert ist. Die Untersuchung läuft noch. NASA-Manager Art Whipple äußerte sich folgendermaßen: „Wir haben viele Einstellungen in der Konfiguration des Raumfahrzeugs Hubble geändert. Man konnte durchaus erwarten, dass es ein paar Schwierigkeiten gibt, und wir sind darauf nicht ganz unvorbereitet. Aber im Moment arbeiten wir uns noch durch einen Berg von Telemetriedaten und müssen erst feststellen, was überhaupt passiert ist. Es ist wichtig, dass wir die Dinge richtig machen und nicht schnell. Eins ist klar: Dies ist kein Sprint, sondern ein Marathon.“

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Space.com.

Hubbles Datenstrom von seinen Instrumenten war am 27. September abgerissen, da ein dazu benötigtes Elektroniksystem, der Science Data Formatter, nach 18 Jahren Betrieb ausgefallen war (Raumfahrer.net berichtete). Zunächst hatte es so ausgesehen, als könne das Weltraumteleskop noch in derselben Woche durch die Inbetriebnahme eines Reservesystems wieder in vollen Betrieb gehen.
Dieser Optimismus war leider verfrüht: Erst jetzt, fast drei Wochen später, schließen die Hubble-Ingenieure die notwendigen Untersuchungen und Vorbereitungen ab. Schwierig wird die Umschaltung dadurch, dass zusammen mit dem Formatierer auch die Kommunikationseinheiten von sechs wissenschaftlichen Instrumenten auf deren jeweilige Reservesysteme umgeschaltet werden müssen. Die Operation soll am Mittwoch eingeleitet werden; ihren Höhepunkt, die eigentliche Aktivierung des Reserve-Formatierersystems, wird sie dann erst nach einigen Stunden erreichen. Insgesamt soll die Aktion zwei Tage dauern, in denen rund um die Uhr gearbeitet wird, bis im Laufe des Freitags wieder der volle Strom wissenschaftlicher Daten einsetzen kann – wenn alles glatt geht.

Art Whipple, einer der zuständigen Hubble-Manager der NASA, verglich die zu leistende Arbeit prinzipiell mit der Konfiguration von Routern für ein Netzwerk von Bürocomputern. Die eigentliche Aktivierung des Reserveformatierers soll nur einige Dutzend Befehle umfassen, während für das vorübergehende Herunterfahren und Neustarten von Hubble um die 200 Befehle benötigt werden sollen. Dass dafür ein Team von etwa 50 Ingenieuren und Flugkontrolleuren zwei Tage lang rund um die Uhr arbeiten muss, ist wahrscheinlich vielen sehr sorgfältigen Prüfungen und Tests geschuldet.

Die meisten der jetzt zu aktivierenden Reservesysteme waren zuletzt vor dem Start von Hubble Ende der 1980er-Jahre getestet worden, haben jetzt also fast 20 Jahre im Weltraum hinter sich, ohne auch nur einmal eingeschaltet gewesen zu sein. Allerdings gibt es in der Geschichte der NASA allgemein gute Erfahrungen mit ähnlichen Fällen, und die US-Weltraumbehörde zeigt sich zuversichtlich, dass auch diese Reaktivierung gelingen wird.

Sollte sie doch fehlschlagen, würde das noch lange nicht das Ende der Mission Hubble bedeuten: Bei der Hubble-Wartungsmission müsste dann eben ein im Goddard-Raumfahrtzentrum noch vorhandener zweiter Formatierer mitgenommen und eingebaut werden. Bis dahin müsste Hubble noch nicht einmal vollständig in wissenschaftlicher Passivität verharren: Mit Hilfe eines Feinsteuerungssensors, der vom Science Data Formatter unabhängig ist, könnten zumindest noch so genannte astrometrische Studien durchgeführt werden.

Unabhängig vom Ergebnis der jetzigen Umschaltung plant die NASA, bei der kommenden Hubble-Wartungsmission den Goddard-Formatierer auf jeden Fall mitzunehmen und einzubauen, um die erwünschte Redundanz, also das mehrfache Vorhandensein missionskritischer Geräte wieder herzustellen. Extra wegen des Goddard-Formatierers wurde die Mission, die ursprünglich in diesen Tagen hätte starten sollen, um fast ein halbes Jahr verschoben, um das Gerät eingehend zu testen und seinen Einbau vorzubereiten.

Die Verschiebung der Hubble-Wartungsmission sorgt auch für Änderungen im Zeitplan eines anderen Projektes, nämlich der Mission Ares 1-X. Dabei handelt es sich um einen frühen Prototypen der Ares-1-Rakete, die Bestandteil des Space-Shuttle-Nachfolgerprogramms Constellation ist und auf dem jetzigen Feststoffbooster der Shuttles basiert. Ares 1-X soll von der bisherigen Shuttle-Startrampe 39B starten. Dazu muss die Rampe umgebaut werden und steht für Shuttle-Starts von da an nicht mehr zur Verfügung; die verbleibenden Shuttle-Starts müssen allesamt von Rampe 39A aus erfolgen. Für die meisten Shuttlemissionen, die zur ISS gehen, ist das weiter kein Problem – nur eben für die Hubble-Wartungsmission, die bekanntlich ein zweites Shuttle für eine eventuelle Rettungsmission erfordert und damit auch zwei shuttletaugliche Startrampen.

Die NASA nimmt die Verschiebung von Ares 1-X aber gelassen und betont sogar deren Vorteile: Bestimmte Teile der neuen Rakete könnten nun von den Herstellerfirmen mit weniger Zeitdruck gefertigt und geliefert werden und dürften schon am Cape Canaveral zur Verfügung stehen, wenn der Rampenumbau erst startet, was wiederum für den Umbau selbst gewisse Vorteile habe.

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