На этом снимке, сделанном 8 июня 2018 года, показан аппарат НАСА NICER (Исследователь внутреннего состава нейтронных звезд) на Международной космической станции, изучающий нейтронные звезды и другие источники рентгеновского излучения. NICER размером со стиральную машину. Солнцезащитные козырьки концентраторов рентгеновского излучения видны как серия круглых структур. Фото предоставлено: НАСА
НАСА доставит ремонтный комплект для NICER (Исследователь внутреннего состава нейтронной звезды), рентгеновского телескопа на Международной космической станции, в рамках своей 21-й коммерческой миссии по пополнению запасов на Нортроп Грумман. Для завершения ремонта космонавты совершат выход в открытый космос.
NICER находился рядом с солнечной панелью правого борта космической станции и был поврежден в мае 2023 года. В мае 2024 года команда миссии доставила ремонтный комплект в Космический центр НАСА имени Джонсона в Хьюстоне, чтобы его можно было подготовить и упаковать для предстоящей миссии по пополнению запасов.
«Невероятно, что всего за один год мы смогли диагностировать проблему, а затем спроектировать, построить, протестировать и предоставить решение», — сказал Стив Кеньон, руководитель отдела механики NICER в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Мы рады видеть, что патчи, установленные во время будущего выхода в открытый космос, вернутся к более регулярному графику работы и продолжат проводить новаторские научные исследования».
Нашивки NICER изготовлены из алюминия и покрыты черной краской. Высота каждого около 5 см. «LCK» обозначает положение фиксации язычка внизу, который удерживает нашивку на месте. НАСА отправляет 12 таких патчей на Международную космическую станцию. Во время выхода в открытый космос астронавты вставят пять из них в солнцезащитные козырьки телескопа, чтобы прикрыть наиболее поврежденные участки. Фото предоставлено: НАСА/София Робертс.
Со своего места на станции NICER размером со стиральную машину исследует рентгеновское небо. Он точно измерил сверхплотные остатки звезд, называемые нейтронными звездами, которые содержат самую плотную материю, которую ученые могут наблюдать напрямую. Он также изучал загадочные быстрые радиовсплески, наблюдал кометы в нашей Солнечной системе и собирал данные о верхних слоях атмосферы Земли.
Но в мае 2023 года на NICER произошла «утечка света», из-за которой в телескоп попал нежелательный солнечный свет.
На фотографиях, сделанных на борту станции, видно несколько поврежденных участков теплозащитных экранов NICER. Щиты в 500 раз тоньше человеческого волоса и фильтруют инфракрасный, ультрафиолетовый и видимый свет, но пропускают рентгеновские лучи. Они покрывают каждый из 56 рентгеновских концентраторов NICER, наборов из 24 вложенных друг в друга круглых зеркал, которые направляют рентгеновские лучи в соответствующие детекторы. Над каждым концентратором и щитовым блоком имеется солнцезащитный козырек с небольшим зазором между ними. Солнцезащитные козырьки сегментированы шестью внутренними стойками и напоминают нарезанный торт.
Большая часть повреждений щитов размером с типичную почтовую марку США. Остальные области больше похожи на булавочные головки. В течение дня повреждения позволяют солнечному свету достигать детекторов, насыщая датчики и мешая измерениям NICER. Команда миссии изменила стратегию наблюдения на этот день, чтобы смягчить эффект. Повреждения не влияют на ночные наблюдения.
Астронавт Султан Альнеяди из Объединенных Арабских Эмиратов (ОАЭ) сделал этот снимок с NICER в июле 2023 года из окна мини-исследовательского модуля 2 «Поиск» на космической станции. Подобные фотографии помогли команде миссии составить карту повреждений тепловых экранов над концентраторами рентгеновского излучения NICER. Фото предоставлено: НАСА/Султан Алнеяди.
«NICER не был предназначен для обслуживания или ремонта», — сказал Кейт Гендро, главный исследователь миссии в Годдарде. «Он был установлен роботизированно, и мы управляем им удаленно. Когда мы решили изучить возможность заделки наиболее поврежденных участков теплозащитных экранов, нам пришлось найти метод, который мог бы использовать существующие части телескопа и инструменты станции. Без» При поддержке и сотрудничестве наших коллег из Джонсона и всей программы космической станции мы бы не смогли этого сделать».
Решение в конечном итоге оказалось простым. Команда разработала нашивки, каждая в форме кусочка торта, которые можно было вставить в солнцезащитные козырьки. Выступ в нижней части каждой накладки вставляется в пространство между нижней частью солнцезащитного козырька и верхней частью теплозащитного экрана, удерживая его на месте.
Во время выхода в открытый космос космонавты нанесут пять пластырей. Они покроют наиболее поврежденные участки и заблокируют солнечный свет, который может помешать рентгеновским измерениям NICER.
Ремкомплект содержит в общей сложности 12 заплаток, поэтому при необходимости должна быть доступна замена. Астронавты перевозят нашивки в контейнере — прямоугольной раме, в которой находятся два запасных зонтика, внутри которых хранятся нашивки.
Контейнер NICER представляет собой алюминиевый ящик, в котором находятся два запасных солнцезащитных козырька, прикрепленных к днищу. К солнцезащитным козырькам прикреплено 12 нашивок. Астронавты возьмут всю сборку корпуса с собой в будущий выход в открытый космос, чтобы устранить повреждения теплозащитных экранов NICER. Они нанесут пять заплат на основные участки повреждений, чтобы позволить миссии вернуться к нормальной работе на станции в дневное время. Фото предоставлено: НАСА/София Робертс.
«NICER станет первым орбитальным рентгеновским телескопом, который будет обслуживаться астронавтами, и лишь четвертой научной обсерваторией, которая будет отремонтирована, присоединившись к таким миссиям, как космический телескоп НАСА «Хаббл», — сказал Чарльз Бейкер, системный инженер проекта NICER в Годдарде. «Было удивительно наблюдать за тем, как за последний год собирался ремонтный комплект. NICER научил нас многим замечательным вещам о космосе, и мы с нетерпением ждем этого следующего шага в его путешествии».
Телескоп NICER представляет собой перспективную астрофизическую миссию в рамках программы НАСА «Исследователи», которая предоставляет возможности регулярных полетов для научных исследований мирового уровня из космоса с использованием инновационных, оптимизированных и эффективных подходов к управлению в области гелиофизики и астрофизики. Управление космических технологий НАСА поддержало компонент миссии SEXTANT, продемонстрировав навигацию космического корабля на основе пульсара.
Информация от: Центром космических полетов имени Годдарда НАСА.
