«Техника-молодежи» 1994 г. №1, с.8-9

Первые попытки «вылечить» телескоп от близорукости заключались в перестройке программ бортовых компьютеров. Обработав информацию, инженерам удалось получить удовлетворительные снимки звезд и удаленных галактик, а также поверхности Сатурна, Юпитера и других планет.

Но беда, как известно, не приходит одна. Вскоре вышли из строя два бортовых хранилища компьютерной памяти из шести. Солнечные батареи стали давать электроэнергию с перебоями. Отказали интерферометры и спектрографы, определявшие скорость и химический состав небесных светил. А если остановится хотя бы еще один, четвертый по счету, гироскоп из шести, «Хаббл» утратит способность ориентироваться в пространстве, станет практически бесполезным.

Потому-то специалисты НАСА и наметили план восстановления телескопа. Затраты на спасательную операцию оценены в 100 млн. долларов. В ней примут участие 7 астронавтов; каждый проведет в открытом космосе больше времени, чем кто бы то ни было до сих пор.

Ремонт на орбите должен также поправить репутацию космического ведомства, запятнанную неудачами прошлых лет. В какой-то мере от успеха операции с «Хабблом» зависит судьба финансирования американской орбитальной станции «Фридом». С тех пор, как идея запуска «космического дома» была одобрена конгрессом в 1984 году, сметная стоимость проекта подскочила с 8 до 32 млрд. долларов. Белый дом отдал распоряжение спроектировать более дешевый вариант. «Однако вряд ли из этого что получится, — говорят скептики. — Вот вам наглядный пример: запросив 8 млн. долларов на космический туалет, сотрудники НАСА израсходовали уже более 20 млн. долларов, а проблема все еще не решена окончательно...»

Схема, поясняющая, Почему «Хаббл» оказался близоруким. Видно, что лучи света разной длины волны фокусируются в разных точках, не соответствующих оптическому центру телескопа. А в результате изображение получается размытым. Цифрами обозначены: 1 — вторичное зеркало; 2 — главное зеркало; 3 — плоскость изображения.

Так что не случайно американцы интересуются возможностями создания орбитального дома общими усилиями, с привлечением специалистов не только Западной Европы, Японии, но и России. В нашей стране накоплен богатый опыт строительства и эксплуатации орбитальных станций, имеется самая мощная в мире транспортная система «Энергия», способная за рейс вывести в космос 100 т полезной нагрузки. У американцев же есть интересные проработки по концепции самой станции; располагают они и средствами. Часть финансовых тягот в обмен на удовлетворение собственных научных интересов могут взять на себя Япония, ФРГ и другие страны Запада¹.

¹ Когда материал был подготовлен к печати, пришло сообщение: подписан договор о строительстве совместной орбитальной станции в начале следующего века.

Однако вернемся непосредственно к «Хабблу». Чтобы излечить телескоп от близорукости, ему, как и человеку, требуются очки. Инженер-оптик Марк Баттема предложил использовать в качестве них пять пар отражающих поверхностей, которые должны компенсировать отклонения основного зеркала от его точной расчетной формы. Смонтированные на механических рычагах внутри специальной коробки, размерами с телефонную будку, дополнительные отражатели будут собирать световые лучи, фокусировать их на зеркало орбитального телескопа.

Труднее всего было выяснить, в каком именно исправлении оптики нуждается телескоп. Ученые, решавшие проблему, разделились на две группы. Одни посчитали, что надо идти от изображения. Сравнив реальные снимки с идеалом, полученным теоретически, они вычислили степень и характер искажения. Другие взялись выследить непосредственно саму ошибку, вернее, то, что послужило ее причиной. Они отправились на завод, где когда-то изготовили телескоп, и, подобно археологам, отыскивающим в прошлом недостающие звенья истории, стали изучать старые чертежи, технологическую оснастку, пока не наткнулись на интерферометр, с помощью которого проверялась поверхность зеркала. Тут-то и обнаружилось, что измерительный прибор был собран неправильно, давал определенную погрешность. Проверка показала, что найденная неточность соответствует вычисленной степени искажения — главное зеркало телескопа отклоняется от расчетного профиля на 1/50 толщины человеческого волоса!

Итак, в чем дело, выяснено. Теперь очередь за ремонтниками. Чтобы провести все операции на надлежащем уровне, астронавты провели ряд тренировок в гидробассейне, под водой, где выталкивающая сила Архимеда уравновешивает силу веса. Однако в космосе воды нет, она не мешает движениям. Поэтому для формирования соответствующих навыков точного перемещения были проведены дополнительные упражнения на специальном тренажере, где все объекты покоятся на «воздушной подушке». Достаточно шевельнуть мизинцем, и махина массой в тонну тронется с места. (Подробности о подобном полигоне см. в «ТМ», № 9 за 1993 г.)

Облегчает выполнение задуманного и тот факт, что орбитальный телескоп в отличие от коммуникационных спутников, которые астронавты пытались ремонтировать ранее, специально спроектирован с расчетом на подобные операции. Прежде чем запустить его в космос, сделали 16 тыс. фотографий его узлов, чтобы при починке не было неожиданностей. «Хаббл» также снабжен многочисленными ручками, подножками, облегчающими работу, а все его болты имеют одинаковые головки под ключ.

И все же ремонт телескопа таит в себе определенный риск. Как говорит астроном из Принстонского университета Эдвин Тернер, «если он будет успешным, наука выиграет очень много; если астронавтов постигнет неудача, мы останемся с неработающим инструментом и окончательно подорвем репутацию НАСА».

P.S. Когда этот номер журнала выйдет из печати, вы, наверное, будете знать результаты уникальной операции. Нам же остается пожелать специалистам удачи — вывести «Хаббл» на проектную зоркость в 0,06", что позволит ему наконец-то пополнить историю науки новыми интересными страницами.