Omlazovací kúra pro kosmický teleskop

Jedenáctého května 2009 odstartoval na ostře sledovanou výpravu americký raketoplán Atlantis. Cíl letu byl jasný: prodloužit životnost Hubbleova kosmického teleskopu nejméně do roku 2013. Zlatý kosmický teleskop Hubbleův kosmický teleskop (Hubble Space Telescope, HST) byl na oběžnou dráhu dopravený v dubnu 1990. Astronomové celého světa si od něj slibovali zcela nový pohled do hlubin vesmíru – práce teleskopu na oběžné dráze není omezena střídáním dne a noci, rozmary počasí, světelným znečištěním nebo prouděním v atmosféře. Namísto toho se ale dočkali zklamání: snímky z teleskopu byly rozostřené! Následné šetření ukázalo, že při výrobě primárního zrcadla se nedodržely odpovídající technologické postupy a že má tvar nepatrně odlišný od požadovaného. Absurdní je, že na chybu bylo možné přijít již před startem, protože teleskop je stejné konstrukce jako zpravodajské družice Pentagonu, testované v jistém komplexu vybudovaném za miliardy dolarů. Jenomže civilní pracovníci NASA, kteří by teleskop při testech provázeli, neměli odpovídající bezpečnostní prověrky. Proto se od zkoušek upustilo. Naštěstí ale nebyl všem dnům konec, neboť NASA počítala každé tři až čtyři roky se servisními misemi raketoplánů k Hubbleovu teleskopu. Z první servisní mise se tak stala výprava záchranná a sedmičlenná posádka raketoplánu Endeavour instalovala (kromě dalších úprav) do systému teleskopu v prosinci 1993 korekční optiku. Do té doby „krátkozraký“ teleskop tak dostal „brýle“ a mohl začít zasypávat astronomy úchvatnými záběry ze všech koutů vesmíru. Teleskop se brzy stal zlatým grálem astronomie. Pomohl určit tzv. Hubbleovu konstantu, která určuje rychlost rozpínání vesmíru. Dále odhalil, že se rozpínání vesmíru vlivem gravitace nezpomaluje, ale naopak zrychluje. Prokázal existenci černých děr ve středu některých galaxií. Potvrdil existenci planet mimo sluneční systém nebo pozoroval objekty datované do doby 900 mil. let po vzniku vesmíru. Dnes je Hubbleův teleskop podepsaný pod plnými 40 procenty objevů, které NASA eviduje! Resuscituovaná mise Asi nikoho tedy nepřekvapí, že se celosvětově zvedla obrovská bouře odporu, když tehdejší administrátor NASA Sean O´Keefe oznámil v lednu 2004, že se žádná další servisní mise k teleskopu konat nebude a že tento bude ponechaný svému osudu. Pro úplnost dodáváme, že předchozí servisní mise se uskutečnily v letech 1993, 1997, 2000 a 2002 a že následující byla plánovaná na rok 2005. Vlastně bylo tomu tak až do února 2003, kdy byl při nevydařeném pokusu o přistání zničený raketoplán Columbia a jeho sedmičlenná posádka zahynula. Tato událost znamenala přerušení provozu americké kosmické flotily a odložení všech zamýšlených misí (včetně servisního letu k Hubbleovu teleskopu) na neurčito. Potom ale přišla studená sprcha v podobě prohlášení Seana O´Keefeho, který pohřbil jakékoliv naděje na opravu teleskopu. Jeho prohlášení znamenalo, že se teleskop stane někdy v letech 2007 či 2008 mrtvým tělesem, které bude neovladatelné (a neopravitelné, protože k neovladatelné družici se raketoplány z bezpečnostních důvodů nesmí přiblížit). Pro jeho stabilizaci je klíčová sestava 6 setrvačníků, jež udržují jeho přesnou orientaci – ty ale mají relativně krátkou životnost. Pro práci jsou potřeba nejméně dva (ještě před několika lety to byly tři, ale technici „naučili“ teleskop létat jen se dvěma), přičemž se počítalo s tím, že právě ve výše zmíněném časovém rozmezí poklesne počet použitelných setrvačníků pod dva kusy. Vlna odporu proti rozhodnutí O´Keefeho byla silná a bezprecedentní, on si ale stál za svým rozhodnutím. Tvrdil, že po zkáze raketoplánu Columbie je nepřípustné, aby kosmické letouny zamířily jinam než k mezinárodní kosmické stanici. Ta v případě podobného poškození při startu, které pohřbilo Columbii, může posloužit jako dočasný domov pro astronauty než k nim bude vyslán záchranný raketoplán. Hubbleův kosmický teleskop se pohybuje po výrazně odlišné oběžné dráze, z níž není přelet k Mezinárodní kosmické stanici možný. O´Keefe navrhl realizaci robotické servisní mise, která by měla let raketoplánu s lidskou posádkou nahradit. Ta měla ale několik háčků: zcela jistě by nebyla připravena před rokem 2009 (kdy by už teleskop byl ve věčných lovištích všech teleskopů) a její šance na úspěch byla vyčíslena na pouhých padesát procent. Že by si vyžádala náklady vyšší než dvě miliardy dolarů (několikanásobně více, než na kolik vyjde start raketoplánu), už bylo v dané chvíli podružné. Až do konce své kariéry v čele NASA si O´Keefe stál pevně za svým a o vyslání raketoplánu k teleskopu nechtěl ani slyšet. Situace se radikálně změnila v dubnu 2005, kdy do čela americké kosmické agentury nastoupil nový muž Michael Griffin. Hned první den svého působení v úřadě se nechal slyšet, že obnovení servisního letu k teleskopu nevylučuje. Jeho realizaci podmínil splněním několika bezpečnostních kritérií a v říjnu 2006 oznámil očekávané rozhodnutí: Mise bude! Jedenáct dní dřiny Servisní let raketoplánu Atlantis byl plánovaný jako 11denní (nakonec se protáhl na 13 dní vlivem nepříznivého počasí, které způsobilo opakované odklady přistání) a 7členná posádka (tři z astronautů přitom mají zkušenosti z předchozích servisních misí) se měli co otáčet. Třetí den po startu se raketoplán přiblížil k teleskopu, zachytil jej pomocí patnáctimetrového manipulátoru a uložit do nákladového prostoru. Zde zůstal připevněný následující týden, během něhož astronauti uskutečnili pět výstupů do otevřeného prostoru ve skafandrech (každý výstup realizovala dvojice astronautů). Hlavním úkolem letu bylo vyměnit všech šest setrvačníků, které zajišťují stabilitu a orientaci teleskopu. Když se k tomu přidala ještě výměna energetického modulu se třemi akumulátory, byl již v průběhu první vycházky splněný hlavní úkol mise a životnost teleskopu se prodloužila plus minus do roku 2013. Nicméně maratón oprav a modernizací pokračoval. Druhá vycházka astronautů byla ve znamení instalace druhého energetického modulu (další tři akumulátory) a nového spektrografu COS. Třetí vycházka doplnila teleskop o nový přístroj, širokoúhlou kameru WFC-3. Navíc se astronauti věnovali opravě pláště družice (aby byla zajištěna její teplotní stabilita). Vycházka číslo čtyři: teleskop dostal spektrograf STIS včetně chladicího systému. Pátá vycházka se nesla ve znamení instalace nového navigačního systému (starý funguje dobře, ale nový by měl být přesnější, což se projeví na kvalitě pozorování) a pokusu o opravu nefunkční kamery ACS (ta je už nyní součástí teleskopu). Krom toho byl teleskop doplněný o mechanismus SCM, který má v budoucnu umožnit příjem bezpilotních družic (zatím se počítá jen s „likvidační“ misí, která má teleskop dopravit k zániku do hustých vrstev atmosféry po skončení jeho životnosti). Jistil druhý raketoplán Raketoplán Atlantis odstartoval z rampy 39A – přitom na několik kilometrů vzdálené rampě 39B byl k letu nachystaný sesterský stroj Endeavour. Pokud by Atlantis potkaly jakékoliv potíže, Endeavour bude moci prakticky okamžitě startovat na záchrannou výpravu – to je jedno z oněch mimořádných opatření, která si vymínil Michael Griffin. Bude to naposledy v programu raketoplánů, co budou stát na obou startovacích rampách – běžně se používá jen 39A, „béčko“ bylo oficiálně deaktivováno v lednu 2007 a nyní probíhá jeho pozvolná přestavba pro rakety Ares I (nosič nové americké pilotované lodi Orion). Nicméně v případě mimořádné situace by pochopitelně přišla k dobru i ne zcela stoprocentní rampa. Z „áčka“ by totiž nebylo možné v případě potřeby raketoplán rychle vypravit: minimální doba přípravy raketoplánu na rampě k misi je 22 dní – a to už by mohlo být pro posádku poškozeného raketoplánu pozdě. (A propo, oba raketoplány již na misi k teleskopu Hubble čekaly v říjnu 2008. Dva týdny před startem ale byla výprava odvolaná, protože se na družici objevily technické potíže a do itineráře výpravy bylo nutné přidat odpovídající náhradní díly – start tak byl odložený o více než půl roku.) Záchranná mise ale není jedinou eventualitou, kterou měla NASA k dispozici: posádka raketoplánu Atlantis měla k dispozici širokou paletu nástrojů, s jejichž pomocí mohla v případě potřeby opravit poškozený tepelný štít. Naštěstí to nebylo zapotřebí a splnila se tak slova manažerů NASA, kteří na výpravu raketoplánu Atlantis kladli mimořádný důraz a kteří ji označovali za „nejbezpečnější misi v historii raketoplánů“. Tomáš Přibyl Foto NASA a Katka Přibylová