NASA diz "hoje não, Murphy" e conserta telescópio Hubble

O Telescópio Espacial Hubble completou 31 anos de serviço em 2021, período esse que não passou sem alguns percalços, desde a instalação da lente corretiva que corrigiu sua "miopia", a um problema em um dos seus giroscópios em 2018, que foi corrigido pela NASA com um uma série de manobras, já que o método de desligar e ligar novamente não deu certo.

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O grande problema da NASA é que com o fim do programa dos ônibus espaciais, não há nenhuma maneira de fazer manutenção no Hubble de forma local, e por isso, muita gente temeu pelo pior quando o computador do telescópio parou de funcionar. Claro, ninguém estava disposto a desistir e depois de um mês quebrando a cabeça, o problema foi sanado.

No dia 13 de junho de 2021, o computador principal do Hubble decidiu que não queria mais trabalhar e desligou. No dia 16, a NASA emitiu o primeiro boletim preliminar, com a suspeita de que um dos módulos de memória do telescópio poderia estar degradado. Como a NASA e nenhuma outra agência espacial possuem naves capazes de suportar caminhadas espaciais, não é possível enviar ninguém para fazer checagens rotineiras e trocar peças que vão ficando velhas e gastas.

Análises iniciais estimavam que o espelho principal duraria no máximo 15 anos, dada a degradação natural. A completa ironia é que mesmo sendo as partes mais sensíveis do conjunto, as lentes estão praticamente intactas. O COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement), a lente criada para corrigir os problemas de visão do Hubble, foi removido em 2009, visto que as lentes defeituosas foram substituídas em 2002.

Extraoficialmente o Hubble foi projetado para uma missão de 40 a 50 anos, contando com as manutenções periódicas. Sem ter como mandar astronautas para realizar checagens e trocar peças, todo mundo sabia que problemas começariam a aparecer e a se acumular, e o pau no giroscópio em 2018 foi o primeiro indício.

Ainda assim, ninguém contava que justamente o computador principal iria pedir arrego, impedindo que o Hubble pudesse gravar os dados científicos coletados. As coisas se complicaram quando o problema persistiu com a CPU backup, que foi ativada pela primeira vez.

Testes foram realizados nos barramentos de comunicação, módulos de processamento, e nada. Restou checar os barramentos de alimentação, que provém energia para o computador e instrumentos, que devem seguir números extremamente precisos. Se a corrente subir ou cair, tudo desliga.

É um trabalho desgastante e levaria dias, mas era isso e tentar resolver remotamente, ou esperar alguns anos pelo lançamento de algum módulo (talvez da SpaceX) capaz de suportar caminhadas espaciais. A NASA decidiu ela mesma resolver em terra, não importa o quão cansativo fosse, pois esta seria a solução mais rápida, dado que o Hubble tem redundâncias para tudo. Era uma questão de achar o problema, isolar e acionar o backup equivalente.

No dia 14 de julho, a fonte do problema foi localizada.

O componente com defeito é a Unidade de Controle de Energia (PCU) da Unidade de Comando de Instrumentos Científicos e Manipulação de Dados (SI C&DH), do qual os dois computadores principais (o em uso e o de backup) fazem parte. O kit foi substituído em 2009, na última manutenção local pela qual o Hubble passou.

A PCU é responsável por alimentar o SI C&DH, o conjunto que controla e monitora todos os instrumentos científicos do Hubble, com uma tensão constante de 5 V. Um circuito de segurança checa a tensão para garantir que ela se mantenha sempre dentro do padrão, e qualquer valor diferente, para cima ou para baixo, leva ao desligamento do computador principal.

Os técnicos da NASA acreditam que ou a PCU está emitindo mais ou menos tensão, ou o circuito secundário se degradou e está emitindo falsos alertas, o que explica as tentativas de emitir comandos para resetar a unidade de energia terem falhado.

De qualquer forma, a solução para o problema seria ativar o conjunto de backup do SI C&DH completamente, que contém uma outra PCU, circuito de segurança e o computador principal secundário, que já havia sido ativado mas foi alimentado pelo kit defeituoso, daí ele não ter resolvido o problema antes. Claro, é possível fazer tudo remotamente.

No dia 15 de julho, a NASA iniciou o procedimento para ativar o conjunto de backup, que foi concluído no dia 16. No dia 17, a agência anunciou que os instrumentos científicos do Hubble foram reativados, e que tudo voltou a funcionar. A coleta de dados deverá ser normalizada nos próximos dias.

Não é esta a primeira vez que um problema no SI C&DH aparece, obrigando a ativar o kit de backup. Em 2008, um bug na Unidade de Comando/Formatadora de Dados Científicos (CU/SDF) obrigou a NASA a realizar uma manobra similar, para em 2009 a última missão de manutenção trocar o kit inteiro. Hoje não é mais possível fazer isso, e se outro módulo do conjunto abrir o bico, o Hubble poderá ficar inoperante até ser possível mandar uma missão de resgate, o que pode levar anos.

O Telescópio Espacial James Webb (JWST), projetado para ser o sucessor do Hubble e que contará com resolução maior no espectro infravermelho, é outra "obra de igreja" da NASA tanto quanto o SLS, está mega atrasado e seu lançamento foi adiado inúmeras vezes. Originalmente projetado para entrar em operação em 2007, sua construção só foi concluída em 2016, e mesmo em terra, apresentou uma série de problemas.

A agência JURA que ele será colocado em operação até o fim do ano, originalmente com um lançamento no dia 31 de outubro de 2021, mas devido a problemas com o foguete Ariane 5, a janela já foi jogada para novembro, sem um dia fixo. E mesmo esta não está garantida 100%.

A ideia original era que o Hubble e o James Webb operassem em conjunto por um tempo, até a eventual aposentadoria do primeiro, mas pelo andar da carruagem, é possível que o ancião telescópio pare de funcionar de vez antes mesmo do mais novo ser colocado na ponta de um foguete, o que poderia deixar a NASA sem uma plataforma de observação do espaço futuro por um tempo.

Fonte: NASA