ПРИЛОЖЕНИЕ

Миссию «Шаттла» СТС-31 семь лет ждали ученые многих стран мира. В ходе этого полета «Дискавери» предстояло вывести на орбиту космический телескоп им. Хаббла (КТХ) весом более 10 т и длиной 13 м — крупнейший и наиболее совершенный аппарат для астрономических исследований из космоса. (Об истории его создания и устройстве см. № 11/86 и № 5/89).

К моменту катастрофы «Челленджера» запуск КТХ планировался в октябре 1986 г. на борту «Атлантиса» в ходе миссии «61 Джей», однако трагедия на мысе Канаверал привела к тому, что телескоп остался в хранилище фирмы «Локхид» в г. Санивейл (шт. Калифорния). За время этой длительной отсрочки для космического телескопа было разработано более эффективное программное обеспечение, подготовлены улучшенные солнечные батареи, усовершенствованы многие другие компоненты. Лишь 4 октября 1989 г. самолет «Гэлекси» ВВС США доставил телескоп из Калифорнии в Центр им. Кеннеди (шт. Флорида), где аппарат был размещен в здании вертикальной подготовки полезной нагрузки.

После вынужденных перестановок в общем графике полетов «Шаттлов» плановая дата старта СТС-31 была намечена на 26 марта 1990 г. (В период подготовки к возобновлению челночных полетов КТХ стоял на пятой по порядку позиции.) Однако в январе 1990 г. последовала новая отсрочка из-за подозрений в ненадежности задней секции правого твердотопливного ускорителя «Дискавери», которую было принято решение заменить. Быстрое выполнение этой работы позволило НАСА вместо ожидавшегося 18 апреля назначить старт на 12, а затем и на 10 апреля. 30 марта КТХ был размещен в грузовом отсеке «Дискавери», который находился на стартовой площадке «39 Би».

За исключением командира «Дискавери» Лорена Шрайвера, нынешний экипаж составили астронавты, набранные еще для полета «61 Джей» (первоначально экипаж возглавлял Джон Янг). Второй пилот Чарльз Болден, астронавты-специалисты Стивен Хоули, Брус Маккендлисс и Катрин Салливен — все они участники прошлых полетов «Шаттлов», а двое последних имеют опыт работы в открытом космосе и сотни часов тренировок по ремонту КТХ в открытом космосе.

Утром 10 апреля экипаж занял места на борту «Дискавери», однако за 4 минуты до расчетного момента пуск был отложен — обнаружилась неполадка в одной из вспомогательных силовых установок. Это устройство пришлось заменить, что задержало «Дискавери» на Земле до 24 апреля. В этот день лишь на считанные минуты отсчет времени «застрял» из-за компьютерного сбоя, после чего «Дискавери» устремился со своим ценным грузом на орбиту высотой 611 км.

В первый рабочий день, кроме обычных операций обеспечения полета, С. Хоули выполнил пробное перемещение дистанционного манипулятора для подготовки к развертыванию телескопа, намеченному на 19-м витке (через 29 ч после старта).

Операции выведения начались с захвата манипулятором специального держателя на корпусе телескопа и раскрытия замков крепления аппарата. Затем «Хаббл» был поднят манипулятором над грузовым отсеком и развернут таким образом, чтобы могли раскрыться две его остронаправленные антенны и панели солнечных батарей. Обе операции затянулись. Гибкие панели солнечных батарей, подобно ленте из рулетки, вытягивались из специальных барабанов, однако если с левой панелью все шло гладко, то правая неожиданно застряла, раскрутившись лишь на одну из пяти своих секций. Астронавты Б. Маккендлисс и К. Салливен могли вручную выполнить эту операцию, однако пока они готовились к прогулке в грузовой отсек, наземные специалисты сумели «дистанционно» решить проблему. В итоге механическая рука «отпустила» телескоп примерно на полтора часа позже планировавшегося. Однако трудности продолжались. В течение следующих суток неполадки в системе связи и управления задержали раскрытие крышки аппертуры телескопа. К моменту выполнения этой операции (27 апреля) «Дискавери» удалился на 74 км от телескопа, чтобы его оптическая система не подвергалась воздействию среды, загрязненной выхлопами маневровых движков «Дискавери». Поскольку повторного сближения с телескопом не потребовалось, экипаж «Дискавери» мог начать подготовку к возвращению на Землю. До приземления 29 апреля на базе Эдварде астронавты выполнили ряд экспериментов, в том числе по выращиванию кристаллов, производству полимерных мембран и измерению уровня радиации.

Тем временем специалистам в центре космических полетов им. Годдарда предстояла трудная работа по постепенному введению телескопа в строй, на что отводилось 8 месяцев. Проблемы по-прежнему возникали. Инженеры столкнулись с нарушением ориентации при переходе КТХ на теневую часть орбиты, пришлось также перепрограммировать главный управляющий компьютер телескопа. Все это привело к тому, что первые изображения удалось получить лишь 21 мая. Несмотря на длительную экспозицию, гироскопы справились с задачей точной ориентации, и снимки показали высокую четкость и отсутствие вибраций. Однако с самыми серьезными неполадками специалисты столкнулись в конце июня при получении изображений с помощью широкоугольной планетарной камеры. Ученые с ужасом обнаружили так называемую сферическую аберрацию (т. е. оптическое искажение), создаваемую зеркальной системой телескопа. Выяснилось, что зеркала, считавшиеся самыми идеально отшлифованными в мире, изготовлены в соответствии с неверными спецификациями. Это мешает точной фокусировке изображений. НАСА признало, что зеркала телескопа не испытывались на Земле совместно, поскольку для этого потребовалось бы создание крайне дорогостоящей установки. Все это означало, что подорвана программа исследований с помощью широкоугольной планетарной камеры, работе с которой отводилось 40% от общего времени наблюдений. В то же время этот дефект не влияет на работу четырех других научных приборов телескопа.

Пока в руководстве НАСА и даже на слушаниях в конгрессе выяснялось, каким образом могли быть допущены подобные дефекты, изыскивались пути решения проблемы. Наиболее разумным представлялось перенести упор в исследованиях на приборы, не затронутые дефектом. В НАСА также вспомнили об уникальной особенности телескопа: взаимозаменяемости его систем (в общем 70 элементов поддаются замене). Еще до запуска КГХ в графике полетов «Шаттлов» значилась миссия «СТС-68» (июнь 1993 г.), в ходе которой команда космического челнока должна была впервые провести обслуживание телескопа на орбите, в том числе установить на его борту усовершенствованный вариант широкоугольной (камеры. Теперь ученые предлагают оснастить эту камеру специальной корректирующей линзой, которая устранит обнаруженную аберрацию. Однако, чтобы осуществить такой полет ранее 1993 г., необходимо быстро подготовить камеру с корректирующей линзой, а также найти «окно» в графике полетов «Шаттлов». Возможность экстренного полета (в течение ближайших 12 месяцев) предусмотрена лишь в случае угрозы существованию телескопа, и такой полет должен быть одобрен директором НАСА.

Для осуществления ремонтного полета в грузовом отсеке «Шаттла» размещается кольцевая конструкция, к которой крепится телескоп на время ремонта. По всему корпусу КТХ размещены поручни и 31 ножной фиксатор для облегчения работы астронавтов. Ориентировочные планы предполагали, например, в 1995 — 1996 гг. замену солнечных батарей и датчиков точного гидирования