NASA posílá v rámci zásobovací mise NG-21 na Mezinárodní kosmickou stanici také opravný balíček pro rentgenový teleskop NICER (Neutron star Interior Composition Explorer), který je umístěn na vnějším plášti stanice. Astronauti budou muset tuto opravu provést během výstupu do volného kosmického prostoru. NICER je umístěn poblíž pravého souboru fotovoltaických panelů stanice a v květnu 2023 došlo k jeho poškození. Tým zodpovědný za misi zkusil najít řešení a už o rok později, v květnu 2024, doručil na Johnsonovo středisko v Houstonu zmíněný opravný balíček. Ten zde byl podle platných standardů zabalen a připraven, aby mohl letět na zásobovací misi.

„Je neuvěřitelné, že jsme byli za pouhý rok schopni diagnostikovat problém a poté navrhnout, postavit, otestovat a dodat řešení,“ popisuje Steve Kenyon, vedoucí mechaniky přístroje NICER z Goddardova střediska v marylandském Greenbeltu a dodává: „Nemůžeme se dočkat, až uvidíme nainstalovanou záplatu při některém z příštích výstupů. Vrátíme se pak k pravidelnému pozorovacímu režimu, abychom pokračovali v přelomových vědeckých výzkumech.“ Od svého příletu k ISS se NICER (velikostí srovnatelný s automatickou pračkou) zaměřuje na pozorování vesmíru v rentgenové části spektra. Už se mu podařilo přesně změřit superhusté pozůstatky po dávných hvězdách, kterým se říká neutronové hvězdy a obsahují nejhustší materiál, jaký mohou vědci přímo pozorovat. NICER také pomohl studovat záhadné rychlé rádiové pulsy, ale i komety v naší soustavě, nebo sbíral data o horních vrstvách zemské atmosféry.

Jenže v květnu 2023 se na NICERu objevila závada, kvůli které do teleskopu vnikalo nežádoucí světlo. Fotografie pořízené ze stanice odhalily hned několik míst, kde je tepelná ochrana přístroje NICER poškozená. Zmíněné vrstvy jsou 500× tenčí než lidský vlas a slouží k odstínění infračerveného, ultrafialového a viditelného záření, zatímco to rentgenové projde skrz. Tyto vrstvy kryjí všech 56 rentgenových koncentrátorů přístroje NICER. Jedná se o sady 24 do sebe vložených kruhových zrcadel určených k odražení rentgenového záření do příslušných detektorů. Na vrcholu každého koncentrátoru a stínící sestavy je sluneční clona s malou mezerou mezi nimi. Sluneční clony jsou rozděleny šesti vnitřními vzpěrami, které připomínají rozkrojený koláč.

Největší poškození ochranné vrstvy má rozměry srovnatelné s poštovní známkou. Ostatní místa se blíží spíše velikosti špendlíkové hlavičky. Když stanice přelétává nad denní stranou Země, tak poškození umožňuje slunečnímu světlu dostat se k detektorům, čímž dochází k saturaci senzorů a rušení měření přístroje NICER. Tým proto reagoval tak, že změnil pozorovací strategii během dne, aby minimalizoval tento efekt. Noční pozorování nejsou tímto poškozením ovlivněna. „NICER nebyl stavěn na to, aby byl servisován, či opravován,“ vysvětluje Keith Gendreau, hlavní řešitel mise z Goddardova střediska a dodává: „Byl nainstalován roboticky a jeho provoz je řízen na dálku. Když jsme se rozhodli prozkoumat možnost zalepení největších poškození v tepelném štítu, hledali jsme metodu, u které by se daly využít už existující části teleskopu, nebo nástroje dostupné na ISS. Nedokázali bychom to bez podpory a spolupráce kolegů z Johnsonova střediska i celého programu stanice ISS.“

Řešení bylo nakonec vcelku jednoduché. Tým navrhl záplaty ve tvaru výseče koláče, které se vsunou do slunečních clon. Výstupek na spodní straně každé záplaty bude směřovat do prostoru mezi spodní částí sluneční clony a horní částí tepelného štítu, což ji udrží na místě. Astronauti během výstupu nainstalují pět těchto záplat. Tím dojde k zakrytí nejvýrazněji poškozených míst a zabránění přístupu slunečního světla, které ovlivňuje rentgenová měření přístroje NICER. Opravný balíček obsahuje celkem 12 záplat, takže budou k dispozici náhradní kusy, pokud by byly potřeba. Astronauti si uloží záplaty do obdélníkového rámu, který obsahuje dvě náhradní sluneční clony se záplatami uvnitř.

„NICER bude první rentgenový teleskop na oběžné dráze, který opraví astronauti. Bude to také teprve čtvrtá kosmická observatoř, jaká kdy byla opravena. V tomto ohledu se tak zařadí k misím jako je třeba Hubble,“ popisuje Charles Baker, systémový inženýr projektu NICER z Goddardova střediska a dodává: „Bylo skvělé sledovat, jak se záplaty během uplynulého roku postupně zhmotňovaly. NICER nás naučil hodně úžasných věcí o kosmu. Moc se těšíme na další krok na této cestě.“ Teleskop NICER je realizován pod hlavičkou programu NASA Explorers Program, který poskytuje časté letové možnosti pro prvotřídní vědecké kosmické výzkumy s využitím inovativních, racionalizovaných a efektivních přístupů k řízení v oblasti heliofyziky a astrofyziky. Ředitelství NASA pro vesmírné technologie podpořilo složku mise s označením SEXTANT, která demonstruje možnosti budoucí navigace kosmických sond s využitím pulsarů.

Přeloženo z:
https://science.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://science.nasa.gov/…/nicertwist.jpg?w=4096&format=jpeg
https://science.nasa.gov/…/iss069e051526.jpg?w=4096&format=jpeg
https://science.nasa.gov/…/damagezoom-annotated.jpg?w=4096&format=jpeg
https://science.nasa.gov/…/nicer-studio-12.jpg?w=4096&format=jpeg
https://science.nasa.gov/…/nicer-studio-10.jpg?w=4096&format=jpeg
https://science.nasa.gov/…/nicer-studio-17.jpg?w=4096&format=jpeg
https://science.nasa.gov/…/nicer-studio-20.jpg?w=3072&format=webp