Космический телескоп «Хаббл» на низкой околоземной орбите с 1990 года. Изображение: НАСА
24 апреля 1990 года шаттл Discovery покинул площадку 39B в Космическом центре Кеннеди НАСА во Флориде, чтобы начать полет STS-31, тридцать пятый по счету в рамках программы Space Shuttle. Главной целью полета было выведение на низкую околоземную орбиту того, что и по сей день является ветераном исследования космоса — космического телескопа «Хаббл».
Сегодня, 34 года спустя, «Хаббл» по-прежнему вращается по орбите в крайне непрочной верхней атмосфере Земли и ежедневно наблюдает за космосом. Однако со временем его орбита постепенно сходит на нет из-за атмосферного сопротивления.
Точная дата, когда «Хаббл» больше не сможет оставаться на орбите, будет зависеть от активности Солнца и его влияния на верхние слои атмосферы. Исходя из текущих данных о солнечной активности и атмосферном сопротивлении, предполагается, что естественный сход «Хаббла» с орбиты произойдет между 2028 и 2040 годами. В настоящее время вероятность того, что «Хаббл» войдет в атмосферу к 2037 году, составляет 50 %. Поэтому в ноябре 2021 года НАСА продлило контракт на обслуживание «Хаббла» до июня 2026 года.
Однако в последние годы НАСА выдвинуло идею запуска сервисной миссии, которая могла бы перевести «Хаббл» на более высокую и стабильную орбиту. В 2022-2023 годах SpaceX провела исследование, чтобы выяснить, насколько это осуществимо с помощью капсулы Crew Dragon.
Безумная идея. Или нет?
Несколько представителей космической отрасли заявили, что, по их мнению, повторный запуск с помощью Crew Dragon или другого роботизированного космического корабля вполне осуществим при существующих возможностях. Это помогло бы продлить срок службы «Хаббла», который все еще работает и может продолжать заниматься наукой еще как минимум два десятилетия.
Возможность ремонта «Хаббла» оценивается скептически, учитывая сложность такой работы. Например, у корабля Dragon нет таких возможностей, как шлюзовая камера и роботизированная рука для обслуживания, а роботизированные системы еще не продемонстрировали способность выполнять продвинутый ремонт на орбите. Но орбитальный подъемник вполне можно будет оценить.
Астронавт Кэтрин Торнтон выполняет операцию по ремонту космического телескопа «Хаббл» во время полета STS-61 в декабре 1993 года. Изображение: NASA
Проект SpaceX
В сентябре 2022 года НАСА и SpaceX объявили о подписании соглашения об изучении возможности разработки миссии для подъема «Хаббла» и продления срока его эксплуатации, возможно, еще на 20 лет.
В исследовании участвовали SpaceX и астронавт-миллиардер Джаред Айзекман, и предполагалось, что миссия будет финансироваться частным образом и не потребует государственных затрат. В конце 2022 года Айзекман также предложил эту миссию в качестве второй в рамках программы Polaris.
Основная концепция миссии предполагала стыковку капсулы Crew Dragon с «Хабблом», возможно, с помощью механизма захвата, установленного во время последней сервисной миссии Space Shuttle в 2009 году, и повышение его орбиты.
В настоящее время орбита «Хаббла» находится на высоте около 525 км над поверхностью Земли. Предполагалось, что миссия поднимет его на высоту 600 км, на которой он находился после запуска в 1990 году. Вместо этого на телескопе не будут проводиться работы по техническому обслуживанию и ремонту.
Хотя SpaceX имеет большой опыт полетов корабля Dragon на Международную космическую станцию, она еще не предпринимала попыток перезапуска или обслуживания спутников. Таким образом, это будет первая подобная миссия. Исследование длилось шесть месяцев и завершилось в начале 2023 года, но ни НАСА, ни SpaceX не сообщили о его результатах и дальнейших шагах.
Художественная визуализация стыковки капсулы Dragon компании SpaceX с космическим телескопом Хаббл. Изображение: Марк Кроуфорд/NSF/L2
Другие предложения
SpaceX — не единственная возможность продлить жизнь «Хаббла». В конце 2022 года НАСА опубликовало запрос на информацию в поисках проектов коммерческих миссий, которые могли бы оживить «Хаббл», но которые агентство не будет финансировать.
НАСА получило восемь различных ответов, в том числе от компании Astroscale, предоставляющей спутниковые услуги в сотрудничестве с компанией Momentus, занимающейся космическими перевозками. Эти две компании предложили совместными усилиями подключить к телескопу аппарат и поднять его на орбиту. Их концепция предполагает использование технологий, которые Astroscale разрабатывает для стыковки и продления срока службы спутников и орбитальных транспортных средств Momentus.
Согласно этому предложению, орбитальный сервисный аппарат Momentus, запущенный на небольшой ракете-носителе, приблизится к Хабблу и пристыкуется к нему с помощью технологии Astroscale. Перед отстыковкой аппарат увеличит орбиту Хаббла на 50 км, после чего его можно будет использовать для удаления орбитального мусора на орбитах, приближающихся к Хабблу.
НАСА пока не комментирует результаты рассмотрения предложений Astroscale и Momentus, а также других полученных проектов.
Первоначальный план НАСА по безопасному сходу с орбиты «Хаббла» предполагал его извлечение с помощью космического челнока. Скорее всего, «Хаббл» был бы выставлен в Смитсоновском институте.
Это стало невозможным после вывода из эксплуатации космического корабля Space Shuttle, да и в любом случае было бы маловероятно из-за стоимости миссии и риска для экипажа. Вместо этого НАСА рассматривало возможность добавления модуля внешней тяги, чтобы обеспечить контролируемый вход в атмосферу. В 2009 году в рамках четвертой миссии по обслуживанию космических челноков НАСА установило на «Хаббл» механизм мягкого захвата (SCM), позволяющий сходить с орбиты с помощью пилотируемой или роботизированной миссии.
Мы до сих пор не знаем точно, каковы планы американского агентства на будущее «Хаббла». Однако мы знаем, что телескоп остается в рабочем состоянии, что он по-прежнему позволяет проводить важные исследования космоса и сотрудничает со своими преемниками. И если у него действительно впереди еще двадцать лет работы, кто знает, что может открыть его работа в сочетании с космическими телескопами следующего поколения…
