神操作！哈勃望远镜在太空“挨了顿打”，竟然修好了故障

哈勃空间望远镜最近遇到了一件麻烦事。

10月初， 它的一台陀螺仪出现故障而不能正常工作，只得暂时进入安全模式。陀螺仪是一种测量航天器转向速度的设备，通常需要3台正常工作，才能精确控制哈勃望远镜的指向。保险起见，哈勃上一共装了6台陀螺仪。运行多年来，已经陆续坏了2台，而到今年10月初，第3台也坏了。

但在10月22日，NASA 宣布他们将备用陀螺仪修好了，哈勃空间望远镜应该会很快再度开工。

哈勃空间望远镜在地球轨道运转，1990 年被发射后就一直接收地面控制中心的指令，将各种观测数据通过无线电传输回地球。由于它身处地球大气层之上，影像便不受大气湍流的扰动，视相度绝佳，既无大气散射造成的背景光，又能观测被臭氧层吸收的紫外线，弥补了地面观测的不足，帮助天文学家解决了许多问题，可以算是天文史上最重要的仪器之一了。

10 月 5 日，已经 28 岁的哈勃有一处陀螺仪出现了故障，导致目前只有三台正常的陀螺仪可以工作。理论上，三台陀螺仪不会影响到哈勃的观测，然而好景不长，其中的一台陀螺仪之前是备用设备，已经 7 年未被启用。当 NASA 再次开始使用它时，望远镜发回了自己转向不正常的数据 —— 旋转速度比正常状态下要快得多。

陀螺仪的本质结构是一个对旋转轴以每分钟 19200 转的恒定速率旋转的转子，会帮助望远镜感测和维持方向，是哈勃用来指向宇宙中的不同点，从而来观测恒星和系外行星的关键工具。陀螺仪工作不正常，意味着转轮的旋转遇到了阻碍，可能是转得有那么一点点偏心，也可能是旋转中遇到了阻塞物。

其实1999 年，哈勃的六台陀螺仪中就有3台发生了故障。那时宇航员会定期访问哈勃进行维护，因此同年 12 月，“发现号” 宇宙飞船前去执行任务时，把6台陀螺仪全部更换掉。随着 NASA 造访太空计划的暂停，对哈勃的人工维修也要告一段落，最后一次对哈勃进行维护的任务是在 2009 年 5 月。

既然不能靠人工来维修，就只能仰仗地面的操作了。

为了纠正备用陀螺仪运行过程中产生的错误高速率，哈勃操作团队在 10 月 16 日对备用陀螺仪进行了重启。他们将陀螺仪关闭了一秒钟，然后在其旋转速度下降之前重新启动，以便清除在启动过程中可能出现的故障。然而，数据显示陀螺仪的性能并没有得到改善，重启宣告失败。

操作人员没有放弃，他们想到了通过切换速率来达到平衡。

这些陀螺仪有 “高模式” 和 “低模式” 两种。“高模式” 是一种粗略模式，航天器从一个目标转向另一个目标时，陀螺仪会保持大旋转速率；“低模式” 是一种精确模式，航天器在锁定目标并需要保持静止时进行更精细的旋转。

10 月 18 日，团队又控制哈勃进行了一系列的转向。在每次机动过程中，陀螺仪都会从 “高模式” 切换到 “低模式”，以此种方式来清除可能导致转子偏离中心并产生极高速率的障碍。这就相当于你把转动的陀螺仪晃上一晃，让它转得慢一点。

方法竟然奏效了。10 月 18 日的尝试之后，团队注意到陀螺仪的高速率的显著降低。10 月 19 日，团队又进行了模式的切换。现在，陀螺仪在高低模式下看起来都很正常。

哈勃的操作团队计划再执行一系列测试，包括移向目标、锁定目标以及执行精确定位等操作，以便评估陀螺仪的最终性能。

根据NASA官方最新发布的任务更新，这台陀螺仪似乎已经可以稳定运行，足以满足哈勃正常观测的需要了。

预计从下周开始，哈勃望远镜将重新上线，继续替我们遥望宇宙间的美景。

编辑：朱颖婕

责任编辑：任荃

来源：综合自 好奇心日报、果壳等。