НАСА планирует выход в открытый космос для ремонта телескопа NICER на МКС
Космический телескоп NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), установленный возле внутренних солнечных батарей правого борта Международной космической станции, с июля 2017 года сканирует небо, изучая космос в рентгеновском диапазоне.
В мае 2023 года ученые обнаружили, что нежелательный солнечный свет проникает внутрь прибора, достигая чувствительных детекторов телескопа и нарушая его изображения. Поэтому команда приняла срочные меры по уменьшению влияния на наблюдения, а также начала думать о возможном прямом ремонте.
В прошлую пятницу, 12 апреля 2024 года, научный руководитель NICER в Центре космических полетов НАСА имени Годдарда представил этот вопрос на 21-м заседании Отделения астрофизики высоких энергий Американского астрономического общества в Техасе. После нескольких месяцев рассмотрения НАСА планирует отремонтировать его во время выхода в открытый космос с астронавтами к концу 2024 года.
Этот ремонт сделает NICER четвертой научной обсерваторией на орбите, отремонтированной астронавтами, после космического телескопа "Хаббл", миссии "Солнечный максимум" (SMM) и магнитного спектрометра "Альфа" (AMS).
Миссия NICER пострадала от солнечного света
NICER - это миссия программы НАСА Explorers, которая также работает в автоматическом тандеме с экспериментом MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image) японского космического агентства JAXA. Работая в одиночку, NICER наблюдает за рентгеновским небом, собирая данные о многих космических явлениях, таких как регулярные импульсы от нейтронных звезд.
Телескоп оснащен 56 алюминиевыми рентгеновскими концентраторами. Каждый концентратор имеет набор зеркал, предназначенных для пропускания рентгеновских лучей через детектор. Перед концентратором находится тонкий фильтр, называемый тепловым экраном, который блокирует солнечный свет. Концентратор увенчан полым круглым куском углеродного композита — солнцезащитным экраном, состоящим из шести сегментов, напоминающих нарезанный торт.
Солнцезащитный козырек предназначен для охлаждения концентраторов при попадании солнечного света и защиты хрупких тепловых экранов. После того как возникла утечка света, на фотографиях было обнаружено несколько поврежденных участков на некоторых щитах, однако причина их возникновения пока неясна.
Ясно лишь то, что если ночные наблюдения NICER не пострадали и телескоп продолжает получать невероятные научные данные, то во время дневных наблюдений, то есть когда Солнце попадает на инструмент, нежелательный свет сильно снижает его возможности.
Как будет проходить ремонт?
NICER не был разработан для ремонта во время сервисной миссии: он был установлен на МКС роботизированным способом и управляется учеными непосредственно с Земли. Поэтому ученые рассматривали как решения для выхода в открытый космос, так и роботизированные решения, пытаясь понять, как можно вмешаться в работу телескопа, используя преимущества того, что уже присутствовало в наборах инструментов МКС.
Решение, которое они согласовали для устранения проблемы, очень простое. Пять клиновидных элементов будут вставлены в солнцезащитные козырьки над наиболее поврежденными участками концентраторов и зафиксированы на месте. Эти механически очень простые "заплатки" разработаны для того, чтобы использовать преимущества оборудования астронавтов - "Т-образной рукоятки".
Стив Кеньон, менеджер по механике NICER в Годдарде, пояснил: "Мы провели испытания, которые подтвердили, что ремонтные работы станут эффективным решением проблемы утечки света на NICER. И что это будет абсолютно безопасно для астронавтов во время внекорабельной деятельности".
В настоящее время ремонт запланирован на 21-ю коммерческую миссию Northrop Grumman по заправке топливом в конце этого года. Астронавты завершат установку во время внекорабельной деятельности, наряду с другими работами.