Nasa verkündet gute Nachrichten: „Hubble“-Weltraumteleskop ist gerettet – und schon wieder im Einsatz
Das „Hubble“-Weltraumteleskop hat den Blick auf das Universum verändert. Nach einem Monat mit Problemen hat die Nasa das Teleskop wieder repariert.
- Das „Hubble“-Weltraumteleskop ist seit 13. Juni 2021 blind – ein Problem verhindert die weitere Arbeit.
- Die US-Raumfahrtorganisation Nasa hat nach langen Planungen auf Backup-Hardware umgeschaltet.
- Am Wochenende (17./18. Juli) soll das Teleskop wieder normal laufen.
Update vom Sonntag, 18.07.2021: Mehr als einen Monat war das Weltraumteleskop „Hubble“ blind, nun hat es seinen ersten Arbeitsauftrag nach der Reparatur erhalten. Die meisten Beobachtungen, die wegen des Defekts ausgefallen sind, sollen zu einem späteren Zeitpunkt nachgeholt werden, so die Nasa. Der Nasa-Chef Bill Nelson freut sich, dass das Teleskop wieder funktioniert: „Hubble ist eine Ikone, die uns in den vergangenen drei Jahrzehnten unglaubliche Einblicke in den Kosmos gegeben hat.“ Er sei „stolz“ auf das aktuelle „Hubble“-Team und auch ehemalige Mitglieder, die mit ihrer Expertise geholfen hätten, so Nelson weiter.
Update vom Freitag, 16.07.2021: Seit mehr als einem Monat war das „Hubble“-Weltraumteleskop blind, nun gibt es gute Nachrichten von der US-Raumfahrtorganisation Nasa: Ein Wechsel zur Backup-Hardware hat demnach funktioniert, das „Hubble“-Weltraumteleskop wurde in den normalen Modus zurückgeschaltet. Nun wird das „Hubble“-Team die Hardware beobachten, um sicherzustellen, dass alles normal funktioniert. Schon am Wochenende soll das „Hubble“-Teleskop wieder zu seinen normalen wissenschaftlichen Arbeiten zurückkehren.
„Hubble ist zurück!“, soll Tom Brown, der Chef des Büros der „Hubble“-Mission am frühen Morgen den Mitarbeitern des Science Telescope Science Instiute (STScI) in einer Mail geschrieben haben, berichtet das Portal Science. „Ich bin aufgeregt zu sehen, wie Hubble zu seiner Arbeit zurückkehrt.“ Nach dem Wechsel zur Backup-Hardware läuft „Hubble“ nun erstmals auf den Backup-Geräten, die bei der letzten Service-Mission 2009 von Astronaut:innen eingebaut wurden.
„Hubble“-Weltraumteleskop defekt: Nasa will auf Backup-Hardware wechseln
Update vom Donnerstag, 15.07.2021: Jetzt wird es ernst. Nachdem das „Hubble“-Weltraumteleskop seit etwas mehr als einem Monat nicht mehr in Betrieb ist, hat die US-Raumfahrtorganisation nach eigenen Angaben die mögliche Ursache des ursprünglichen Problems mit dem Payload-Computer gefunden. Jetzt geht es an die Reparatur, die nicht einfach ist – schließlich können nicht einfach Techniker vor Ort das Problem beheben. Alles muss von der Erde aus erledigt werden, während das Weltraumteleskop in 550 Kilometern Höhe um die Erde kreist.
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Das „Hubble“-Team der Nasa geht nach langen Tests davon aus, dass die Power Control Unit (PCU) das Problem ist. Dieses Gerät sorgt dafür, dass die elektrische Spannung, die der Payload-Computer und sein Speicher erhalten, konstant bleibt. Falle die Spannung oder steige über einen bestimmten Wert, stelle der Payload-Computer seine Arbeit ein, so die Nasa in einer Mitteilung. Daher geht man davon aus, dass entweder die Spannung nicht stimmt oder das Gerät defekt ist.
Weil es nicht möglich war, das Teil von der Erde aus neu zu starten, soll nun ein Wechsel auf das Backup-Gerät vorgenommen werden. Diese komplizierte Prozedur wurde mehrere Tage lang ausführlich analysiert und geübt, am heutigen Donnerstag (15. Juli 2021) soll es nun soweit sein. Gelingt der Wechsel zum Backup-Gerät, könnte „Hubble“ in den kommenden Tagen wieder normal arbeiten. Gelingt er nicht, geht die nervenaufreibende Suche nach dem Problem im Erdorbit weiter.
Weltraumteleskop „Hubble“: Nasa sucht weiter nach dem Problem im Erdorbit
Update vom Mittwoch, 14.07.2021: Seit 13. Juni 2021, also seit etwas mehr als einem Monat, ist das „Hubble“-Weltraumteleskop blind, die Nasa arbeitet fieberhaft an einer Lösung. In einem mehrtägigen Test wurden Prozeduren geprobt, die dem Teleskop helfen könnten. Dieser Test wurde mittlerweile abgeschlossen, während man weiter nach dem Problem sucht, das der Computer an Bord des Teleskops hat. Noch im Laufe der Woche das Umschalten auf die Backup-Hardware erfolgen, teilt die Nasa mit. Doch einen genauen Zeitpunkt gibt es nicht. Beim Weltraumteleskop „Hubble“ will man lieber auf Nummer sicher gehen, statt einen überhasteten Fehler zu machen. Schließlich kann niemand hinfliegen und das alternde Teleskop vor Ort – in einer Umlaufbahn in einer Höhe von etwa 550 Kilometern – reparieren.
Update vom Mittwoch, 07.07.2021: Seit beinahe einem Monat steht das „Hubble“-Weltraumteleskop still, die US-Raumfahrtorganisation Nasa sucht nach einer Lösung des Problems. Mittlerweile hat ein mehrtägiger Test von Prozeduren begonnen, die „genutzt werden, um Backup-Hardware des Hubble-Weltraumteleskops anzuschalten“, heißt es auf einem offiziellen Hubble-Twitter-Account der Nasa. Parallel untersuche man, was hinter den Problemen des Payload-Computers stecke.
Der Payload-Computer kontrolliert und koordiniert die wissenschaftlichen Instrumente an Bord des „Hubble“-Teleskops. Weil er Probleme machte, wurde das Teleskop in eine Art Ruhemodus geschaltet. „Das Teleskop selbst und die wissenschaftlichen Instrumente sind gesund und in einer Sicherheitskonfiguration“, betont die Nasa.
„Hubble“-Weltraumteleskop ist defekt: Nasa sucht nach einer Lösung – „Komplex und riskant“
Update vom Donnerstag, 01.07.2021: Was ist mit dem Weltraumteleskop „Hubble“ los? Seit dem 13. Juni ist das Teleskop blind, die US-Raumfahrtorganisation Nasa sucht fieberhaft nach einer Lösung des Problems. Nachdem zuletzt festgestellt wurde, dass der Backup-Computer die gleichen Probleme hat wie der Haupt-Computer, der die wissenschaftlichen Instrumente kontrolliert und koordiniert, hat man nun eine neue Vermutung, wo das Problem entstanden sein könnte. „Ein paar Hardware-Stücke der Science Instrument Command and Data Handling-Einheit könnten Übeltäter sein“, heißt es bei der Nasa.
Derzeit wird ein Gerät untersucht, das Befehle und Daten sendet und formatiert. Außerdem wird ein Leistungsregler untersucht, der dafür zuständig ist, dass die elektrische Spannung für die Computer gleich bleibt. Sollte eines der beiden Geräte das Problem verursachen, müssten komplizierte Prozeduren durchgeführt werden, um die Backup-Einheiten zu aktivieren, heißt es bei der Nasa. „Diese Prozedur wäre komplexer und riskanter als die, die vergangene Woche durchgeführt wurden“, schreibt die US-Raumfahrtorganisation in einer Mitteilung.
Innerhalb der nächsten Woche werde man eine Lösung erarbeiten und in einem Simulator testen. 2008 wurde diese Prozedur bereits durchgeführt, bevor 2009 eine letzte Reparaturmission zum „Hubble“-Weltraumteleskop aufbrach und die Geräte austauschte. Seit dieser Mission hat „Hubble“ weitere 600.000 Aufnahmen gemacht – insgesamt sind es mehr als 1,5 Millionen.
„Hubble“-Weltraumteleskop: Backup-Computer löst das Problem nicht
Update vom Sonntag, 27.06.2021: Das „Hubble“-Weltraumteleskop ist immer noch blind. Nachdem am 13. Juni Probleme mit dem „Payload Computer“ auftraten, der die wissenschaftlichen Instrumente an Bord kontrolliert und koordiniert, hatte die Nasa verschiedene Tests durchgeführt und letztlich bekannt gegeben, den baugleichen Backup-Computer starten zu wollen (s. Meldung vom 24.06.2021). Der war bei der letzten astronautischen Mission zum Weltraumteleskop „Hubble“ im Jahr 2009 eingebaut worden – wurde seitdem jedoch nie mehr eingeschaltet, wie die Nasa ebenfalls mitteilte.
Bei weiteren Tests am 23. und 24. Juni habe man erstmals den Backup-Computer im Weltraum aktiviert. Doch dabei hat die Nasa festgestellt, dass beide Computer die gleichen Fehler melden – „Kommandos, Daten zu speichern oder zu auszulesen waren nicht erfolgreich“, heißt es in der Mitteilung. Da man davon ausgehe, dass nicht jede einzelne Komponente gleichzeitig ein Problem habe, mache sich das Team nun auf die Suche nach anderer Hardware, die das Problem verursachen könnte. Unter anderem rückt nun ein Leistungsregler in den Fokus der Fehlersuche. Dieses Teil sorgt dafür, dass die elektrische Spannung gleich bleibt. „Wenn die Spannung nicht stimmt, könnte das die beobachteten Probleme verursachen“, heißt es bei der Nasa.
Doch auch hier gilt: Möglicherweise rettet Redundanz das Weltraumteleskop „Hubble“: Sollte der Leistungsregler das Problem sein, werde man auf den Backup-Leistungsregler umschalten, heißt es. Und auch bei einer anderen Komponente, die derzeit untersucht wird, steht ein Backup zur Verfügung.
Bangen um „Hubble“: Wie die Nasa das alternde Weltraumteleskop retten will
Erstmeldung vom Donnerstag, 24.06.2021: Auf Bildern sieht es aus, als würde eine riesige Blechdose durchs Weltall fliegen. Doch in der vermeintlichen Blechdose steckt einiges – wissenschaftliche Instrumente, die unser Verständnis vom Weltall verändert und 2011 sogar zu einem Nobelpreis geführt haben. Die Rede ist vom „Hubble“-Weltraumteleskop, das von der US-Raumfahrtorganisation Nasa und ihrem europäischen Pendant Esa gemeinsam entwickelt wurde. In einer Höhe von etwa 550 Kilometern und mit einer Geschwindigkeit von 28.100 km/h umkreist es die Erde seit April 1990 und blickt dabei tief ins Universum hinein.
Doch derzeit steht es nicht gut um das „Hubble“-Teleskop, das nach dem Astronomen Edward Hubble benannt wurde. Seit dem 13. Juni befinden sich die wissenschaftlichen Instrumente an Bord in einem Sicherheitsmodus, nachdem ein Problem mit dem sogenannten „Payload Computer“ auftrat. Der Computer ist dafür zuständig, die wissenschaftliche Instrumente an Bord zu kontrollieren und zu koordinieren. Versuche, den Computer neu zu starten und damit das Problem zu beheben, scheiterten, zwischenzeitlich geht die Nasa davon aus, dass das vermeintliche Problem nur ein Symptom des eigentlichen Problems sein könnte.
Rettet die Redundanz das „Hubble“-Weltraumteleskop? Nasa hat Backup-Computer
Die Diagnose und Reparatur des „Hubble“-Computers ist nicht einfach – schließlich befindet sich der Computer in der Erdumlaufbahn. Dazu kommt, dass es sich um einen für heutige Verhältnisse sehr alten Computer handelt: Er wurde bei einer Servicemission im Jahr 2009 eingebaut, als Astronaut:innen „Hubble“ ein letztes Mal vor Ort warteten. Tatsächlich ist das genutzte Modell viel älter: Nach Angaben der Nasa handelt es sich um einen „Nasa Standard Spacecraft Computer-1“ (NSSC-1), ein System, das in den 1980er Jahren gebaut wurde.
Es gibt jedoch auch eine gute Nachricht: Beim Bau des „Hubble“-Weltraumteleskops wurde viel Wert auf Redundanz gelegt. Es gibt nicht nur vier voneinander unabhängige Speichermodule, von denen der Computer nur eines benötigt. An Bord sind auch zwei „Payload-Computer“. Sollten die Reparaturversuche nicht gelingen, dürfte der nächste Schritt der Nasa sein, den Backup-Computer zu aktivieren. Der wurde allerdings seit seiner Installation im Jahr 2009 nicht mehr eingeschaltet, erklärt die Nasa in einer Mitteilung. Es werde dann mehrere Tage dauern, um die Leistung des Computers zu analysieren und die normale wissenschaftliche Arbeit des „Hubble“-Teleskops wieder aufzunehmen.
„Hubble“ hat der Menschheit eine neue Perspektive auf den Weltraum eröffnet
Wird „Hubble“ wieder einsatzfähig? Diese Frage stellt sich die Astronomie-Community derzeit, denn „Hubble“ ist nicht nur irgendein Weltraumteleskop – es hat der Menschheit eine neue Perspektive auf den Weltraum eröffnet. Das alternde Weltraumteleskop hat im Laufe der Jahre viele Terabyte an Daten zur Erde geschickt, die für unzählige Forschungsarbeiten genutzt wurden und im Jahr 2011 den Wissenschaftlern Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt und Adam Riess den Physik-Nobelpreis brachten. Die Forscher hatten mit Daten von „Hubble“ nachgewiesen, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt.
Auch hinter zahlreichen weiteren bahnbrechenden Entdeckungen steht das „Hubble“-Weltraumteleskop. Mit Hilfe seiner Daten fanden Forschende heraus, dass es im Zentrum der meisten Galaxien ein sueprmassereiches schwarzes Loch gibt, dass das Universum etwa 12 bis 13 Milliarden Jahre alt ist und dass der Zwergplanet Pluto mehr Monde hat als gedacht.
„Hubble“ hat Forschenden gezeigt, wie Sterne entstehen, ihr Leben leben und sterben, das Weltraumteleskop hat die Strukturen von Galaxien detailliert abgebildet und gezeigt, wo die ältesten Galaxien des Universums beheimatet sind. Auch mehr als 30 Jahre nach seinem Start ins Weltall versorgt das Teleskop die Forschung mit Daten und die Öffentlichkeit mit faszinierenden Aufnahmen.
„Hubble“-Weltraumteleskop: Nach dem Start war gleich eine Reparaturmission nötig
Dabei verlief der Start des Weltraumteleskops alles andere als reibungslos. Eigentlich sollte „Hubble“ bereits 1986 von einem Space Shuttle der Nasa ins All gebracht werden, doch das „Challenger“-Unglück, bei dem 1986 sieben Astronaut:innen ums Leben kamen, verzögerte den Start um vier Jahre. Nach dem Start im April 1990 war der Mission kein Glück vergönnt: Ein Fehler im Hauptspiegel machte die Aufnahmen von „Hubble“ unbrauchbar.
Eine teure Reparaturmission rettete „Hubble“: 1993 korrigierten Astronaut:innen den Fehler im Spiegel und seitdem zeigt das Teleskop, was es kann: „Hubble“ macht Dinge und Strukturen im Weltall sichtbar, die nie zuvor von menschlichen Augen erblickt wurden. Das Weltraumteleskop beobachtet das Universum im ultravioletten und im sichtbaren Licht sowie im nahen Infrarotbereich.
„Hubble“ wird alt – Nachfolger JWST steht in den Startlöchern
Doch „Hubble“ altert, wie man an den aktuellen Computerproblemen erkennen kann. Bereits seit Jahren soll ein Nachfolger des berühmten Weltraumteleskops ins All geschossen werden, doch bisher verzögerte sich der Start des „James Webb Space Telescope“ (JWST) immer wieder. Derzeit peilt die Nasa den Herbst 2021 als Starttermin an. Dann soll das JWST an seinen künftigen Standort in 1,5 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde gebracht werden und seine Arbeit aufnehmen. Erwartet wird, dass das „James Webb“ noch weiter in die Vergangenheit des Universums blicken wird, als „Hubble“ das je getan hat.
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Bei der Nasa hofft man, dass die Missionen von „Hubble“ und JWST sich für einige Jahre überschneiden. Für die Mission des alternden Weltraumteleskops gibt es jedenfalls bisher kein Enddatum – Fachleute gehen davon aus, dass das Teleskop bis in die 2030er oder sogar 2040er Jahre um die Erde kreisen kann, bis es von der Schwerkraft letztendlich zum Absturz gebracht wird. Das könnte gefährlich werden, da Teleskop-Trümmer auf der Erde Schaden anrichten könnten. Doch die Nasa hat vorgesorgt: Beim letzten Einsatz am „Hubble“-Teleskop wurde das „Soft Capture and Rendezvous System“ installiert, mit dessen Hilfe das „Hubble“-Teleskop von einer astronautischen oder robotischen Mission eingefangen und sicher entsorgt werden kann.
Astronaut:innen können das „Hubble“-Teleskop nicht mehr besuchen
Allerdings gibt es einen Haken: Seit der Einstellung des Shuttle-Programms im Jahr 2011 gibt es keine Möglichkeit mehr, „Hubble“ einen Besuch abzustatten und das Teleskop vor Ort zu reparieren, einzufangen oder zu entsorgen. Forschenden bleibt also nur die Hoffnung, dass die eingebaute Redundanz sich bezahlt gemacht hat und das „Hubble“-Weltraumteleskop rettet. Schließlich warten noch zahlreiche unentdeckte Phänomene im Universum darauf, von „Hubble“ beobachtet zu werden. (Tanja Banner)