«Джеймс Уэбб» полностью оправился от второго сбоя в работе приборов — его вызвали космические лучи

В NASA сообщили, что космическая обсерватория James Webb («Джеймс Уэбб») полностью восстановилась после второго серьёзного сбоя в работе научных приборов. Неисправность была отмечена 15 января и полностью ликвидирована к 27 января, а с понедельника 30 января телескоп продолжил научную работу.

Источник изображения: NASA

Это уже третья неисправность в работе обсерватории за год нахождения в космосе. И всё бы ничего, тот же «Хаббл» за более чем 30 лет в космосе чинили и модернизировали многократно, но «Джеймс Уэбб» находится слишком далеко для челночных рейсов современных пилотируемых космических кораблей. В случае более серьёзной поломки эта обсерватория на удалении 1,5 млн км от Земли окажется бесполезной грудой железа стоимостью свыше $10 млрд. К слову, NASA осторожно пытаются создать программу ремонта «Уэбба», но пока всё находится на раннем этапе изучения проблемы. В частности, такая задача поставлена перед компанией SpaceX.

Блок модуля NIRISS

Последняя неисправность «Джеймса Уэбба» затронула работу прибора NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph). Устройство разработано и изготовлено Канадским космическим агентством (CSA), поэтому специалисты NASA и CSA совместно работали над восстановлением работоспособности прибора. Модуль NIRISS работает как камера ближнего инфракрасного диапазона и как спектрометр для получения подробных данных о спектрах изучаемых объектов. Изучение спектров позволяет выяснить физические свойства и химический состав далёких космических объектов. Например, получить данные об атмосферах экзопланет и даже обнаружить признаки вероятного присутствия там биологической жизни.

Как ранее сообщили в NASA, прибор NIRISS был выведен из работы после сбоя программного обеспечения. Произошла некоторая задержка в обмене данными и это привело к сбою. Поскольку сбой носил чисто программный характер на физическое состояние научных приборов и бортового оборудования обсерватории это никак не повлияло. В итоге инженеры разобрались с причинами сбоя и вернули NIRISS к научной работе. Все отменённые эксперименты с использованием NIRISS перенесены на другие дни.

Всесторонний анализ ситуации показал, что причиной сбоя, по всей видимости, стали космические лучи галактического или даже внегалактического происхождения. Это высокоэнергетические частицы, которые обладают энергией, достаточной, чтобы вырваться из сильных магнитных полей в центрах галактик и выйти за их пределы. Даже самые мощные ускорители частиц на Земле не смогут разогнать частицы до подобных величин энергии.

Некоторое количество таких частиц, прилетевших из-за пределов Солнечной системы, нарушило работу логики в бортовом оборудовании «Джеймса Уэбба». В частности, произошёл сбой в работе ПЛИС-схемы (FPGA). Вернуть прибор к нормальной работе после такого помогает перезагрузка, что действительно помогло. После перезагрузки телеметрические данные NIRISS показали нормальное тайминги, и для полного подтверждения команда провела 28 января тестовое наблюдение, подтвердившее полное восстановление работоспособности приборов.

Колесо с фильтрами камеры и спектрометра MIRI

Ранее обсерватория «Джеймс Уэбб» перенесла сбой в работе прибора MIRI (Mid-Infrared Instrument) — камеры и спектрометра среднего инфракрасного диапазона. В августе 2022 года во время наблюдений с использованием MIRI обнаружено затирание колеса с переключающимися фильтрами изображения. Позже эту проблему удалось смягчить и даже избавиться от неё. Наконец, в ноябре обсерватория не работала две недели по причине сбоя в работе систем ориентации. Эту неисправность также устранили.

Особняком стоит удар микрометеорита по главному зеркалу телескопа. Но от этого уберечься невозможно в принципе. Разве что создавать вокруг зеркала большой кожух, а для многосегментного раскладывающегося зеркала это будет нетривиальной задачей.