Na našem webu jsme 17. června vydali článek informující o problémech, které potkaly počítač zodpovědný za řízení vědeckých přístrojů na palubě Hubbleova teleskopu. Od té doby bohužel nepřišly žádné dobré zprávy. Problém trvá a navíc se zdá, že jde o poměrně závažnou chybu. Stále ale není nic ztraceno. Experti NASA udělají vše, co je v jejich silách, aby zachránili ikonu mezi kosmickými teleskopy. Zatímco minulý článek čerpal informace ze zprávy vydané 16. června, dnes si ukážeme, jak se situace v dalších dnech vyvíjela. NASA totiž průběžně vydává aktualizace – některé pasáže se v nich záměrně opakují, což v našem článku zachováme.

Hubble Space Telescope
Zdroj: en.wikipedia.org

18. června

NASA pokračuje ve snahách o řešení problému s palubním počítačem na Hubbleově teleskopu. Provozní tým spustí testy a bude sbírat informace o celém systému, aby mohl lépe izolovat problém. Vědecké přístroje zůstanou v bezpečném režimu dokud nebude problém odstraněn. Samotný teleskop i jeho přístroje jsou stále v dobrém stavu. Počítač přestal pracovat v neděli 13. června. O den později selhal pokus o jeho restart. Prvotní náznaky ukazovaly na poškozený paměťový modul, který mohl být viníkem problémů. Když se provozní tým pokusil přepnout na záložní paměťový modul, objevil se problém – pokyn ke spuštění tohoto záložního modulu nebyl dokončen.  Další pokus tedy proběhl na obou modulech ve čtvrtek 17. června večer, aby se získalo více diagnostických informací, zatímco probíhaly snahy o aktivaci těchto paměťových modulů. Ty však úspěšné nebyly.

Oprava Hubbleova kosmického dalekohledu
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/

Počítač zodpovědný za řízení vědeckých přístrojů Hubbleova teleskopu je NSSC-1 (NASA Standard Spacecraft Computer-1) postavený v 80. letech. Nachází se v jednotce pro řízení vědeckých přístrojů a správu dat. Úkolem počítače je řídit a koordinovat chod vědeckých přístrojů a sledovat jejich technický stav. Je plně redundantní. To znamená, že tu je druhý počítač i s příslušným hardwarem, na který se dá v případě problému přepnout. Oba počítače mohou využívat kterýkoliv ze čtyř nezávislých paměťových modulů. Každý z nich obsahuje 64K paměťové moduly CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Počítač pro správu vědeckých přístrojů využívá v jednu chvíli pouze jeden paměťový modul, ostatní slouží jako záloha.

Hubbleův teleskop byl vypuštěn v roce 1990 a měl velký podíl na našem porozumění vesmíru v posledních 30 letech.

22. června

NASA pokračuje v práci na řešení problému počítače, který řídí vědecké přístroje Hubbleova teleskopu, který přestal pracovat 13. června. Po provedení testů na několika paměťových modulech výsledky ukazují, že problém může způsobovat jiná část hardwaru a problémy s pamětí jsou pouze symptom. Pozemní tým vyhodnocuje, zda je za problémy zodpovědné standardní rozhraní STINT (Standard Interface), které propojuje komunikaci mezi  modulem hlavního procesoru CPM (Central Processing Module) a dalšími díly. Stejně tak se sleduje, zda není problém přímo v CPM. Tým momentálně navrhuje testy, které se provedou v dalších dnech. Mají se pokusit izolovat problém a identifikovat možné řešení.

Diagram jednotky Science Instrument Control & Data Handling
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Tento krok je důležitý k určení, která část hardwaru stále funguje správně, což se bude hodit pro budoucí reference. Pokud se problém s počítačem pro řízení vědeckých přístrojů nepodaří opravit, bude pozemní tým připraven na možnost přepnout STINT a CPM na záložním kusu počítače. Tým již provedl pozemní testy a zhodnocení operačních procedur, aby si ověřil všechny povely, které jsou potřebné k tomuto kroku. Když se podaří STINT a CPM na záložním počítači aktivovat, bude potřeba minimálně několik dní ke sledování chování počítače a obnovení normálního vědeckého provozu. Záložní počítač nebyl aktivován od své instalace v roce 2009, ale byl důkladně otestován na Zemi, než došlo k jeho instalaci do teleskopu.

Experti z Goddardova střediska v čisté místnosti připravují na let záložní exemplář jednotky Science Instrument Control & Data Handling. Zde se připravují elektronické zkoušky systému.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Počítač zodpovědný za řízení vědeckých přístrojů Hubbleova teleskopu je NSSC-1 (NASA Standard Spacecraft Computer-1) postavený v 80. letech. Nachází se v jednotce pro řízení vědeckých přístrojů a správu dat SI C&DH (Science Instrument Command and Data Handling). Po 18 letech na oběžné dráze potkal původní jednotku SI C&DH v roce 2008 problém, který odložil plánovanou servisní misi raketoplánu, dokud nebyla připravena její náhrada. V květnu 2009 odstartovala mise STS-125 s astronauty, kteří instalovali novou jednotku. Tato náhrada obsahuje originální hardware z 80 let se čtyřmi nezávislými 64K paměťovými moduly CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Pouze jeden paměťový modul je používán během provozu a zbylé tři slouží jako záloha. Všechny čtyři moduly mohou být využity jak hlavním tak i záložním počítačem pro řízení vědeckých přístrojů.

Hubbleův teleskop byl vypuštěn v roce 1990 a za více než 30 let služby učinil pozorování, která prohloubila naše znalosti vesmíru a podnítila představivost lidí po celém světě.

25. duben roku 1990. Hubbleův teleskop vyfocený z raketoplánu Discovery opouští nákladový prostor.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Pokud máte zájem o podrobnější informace o jednotce Science Instrument Command and Data Handling, pak si prohlédněte tohle pětistránkové pdf.

25. června

NASA pokračuje v diagnostice problému počítače pro řízení vědeckých přístrojů na Hubbleově teleskopu. Další várka testů proběhla 23. a 24. června. Počítač pro správu vědeckých přístrojů přestal pracovat 13. června a v tu chvíli přestala přicházet vědecká data. Teleskop samotný i jeho vědecké přístroje jsou stále v dobrém stavu a zůstávají v bezpečném režimu. Teleskop má dva počítače pro řízení vědeckých přístrojů, z nichž jeden slouží jako záloha. Našli bychom je v jednotce pro řízení vědeckých přístrojů a správu dat SI C&DH (Science Instrument and Command and Data Handling). Oba počítače tvoří celá řada součástek, namátkou:

• Modul hlavního procesoru CPM (Central Processing Module), který zpracovává pokyny, které koordinují a řídí vědecké přístroje
• Standardní rozhraní STINT (Standard Interface), které tvoří komunikační spoj mezi CPM v tomto počítači a mezi dalšími počítači
• Komunikační sběrnice (communications bus) obsahují trasy, po kterých prochází signály mezi jednotlivými částmi hardwaru
• Jeden aktivní paměťový modul, který uchovává provozní pokyny pro přístroje. jsou tu ještě tři další moduly, které slouží jako záloha

Diagram zobrazující cestu vědeckých dat v Hubbleově teleskopu.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Mezi 23. a 24. červnem proběhly již zmíněné dodatečné testy, které kromě jiného obnášely i vůbec první aktivování záložního počítače Hubbleova teleskopu v kosmickém prostoru. Překvapivě však testy ukázaly, že různé kombinace dílů v jednotlivých počítačích (primárním i záložním) zažívají stejnou chybu. Pokyny k zápisu do paměti nebo naopak pokyny ke čtení dat v ní uložených, nebyly úspěšné.

Jelikož je velmi nepravděpodobné, že by všechny jednotlivé elementy hardwaru měly problém, pustil se tým nyní do analýzy dalších dílů, které by v tom mohly mít prsty. Jedním z nich je příkazová jednotka a formátovač vědeckých dat CU/SDF (Command Unit/Science Data Formatter), což je další modul v SI C&DH. Úkolem CU je formátovat a posílat pokyny a data do specifických míst včetně vědeckých přístrojů. SDF pak formátuje vědecká data z vědeckých přístrojů pro přenos na Zemi. Experti se ale zaměřují také na jednotku pro dodávky energie. Podle jedné teorie by mohl počítač dostávat jiné než požadované napětí. Regulátor energie zajišťuje stabilní úroveň dodávaného napětí. Pokud je úroveň napětí mimo limity, mohlo by to způsobovat pozorované problémy.

Jednotka pro řízení vědeckých přístrojů a správu dat
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Během příštího týdne bude tým pokračovat ve vyhodnocování hardwaru na jednotce SI C&DH, přičemž bude sledovat, zda tu není ještě něco, co by mohlo způsobovat problémy. Pokud tým zjistí, že CU/SDF nebo regulátor energie mohou za tyto problémy, doporučí přepnutí na záložní modul CU/SDF a záložní energetický regulátor.

Hubbleův teleskop pozoroval vesmír 31 let. Podílel se na nejvýznamnějších objevech našeho vesmíru včetně jeho zrychlující se expanze, evoluce galaxií v průběhu času, nebo prvních atmosférických studií exoplanet. Více si o klíčovém významu Hubbleova teleskopu na nejrůznější vědecké objevy můžete přečíst zde.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasaspaceflight.com/…/2018-10-23-23_11_00-sts061-99-009-Paint.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:HST-SM4.jpeg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Upgrading_Hubble_during_SM1.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/sm4_excerpt_june22.pdf
https://www.nasa.gov/…/image/18-1990_s31_imax_view_of_hst_release-1.jpg
https://www.nasa.gov/pdf/279889main_CU_SDF_from%20SM4MediaGuide.pdf