Mr. Fix-It di Hubble

Quando la maggior parte degli astronomi vuole riparare i propri telescopi, armeggiare con le parti, eseguire test, riaggiustare, tornare a casa e riprovare il giorno successivo. Quando John Grunsfeld '80 ha dovuto riparare il suo, si è vestito e si è lanciato nello spazio.

L'ultima missione di manutenzione del telescopio spaziale Hubble nel maggio 2009 è stata una missione speciale per molti versi, afferma Grunsfeld, un veterano di cinque voli spaziali. Era l'ultima volta che gli umani avrebbero visitato il telescopio e la prima volta che i suoi componenti sarebbero stati riparati sul posto invece di essere semplicemente sostituiti.

La missione era speciale anche per un altro motivo: quasi non si realizzava. Originariamente programmato per il 2004, il volo è stato cancellato dopo lo space shuttle Colombia si ruppe sul Texas nel 2003. In seguito, i funzionari della NASA decisero che tutte le future missioni dello shuttle avrebbero dovuto essere in grado di correre alla Stazione Spaziale Internazionale in caso di emergenza, un compito impossibile dall'orbita più alta e meno ripida di Hubble. Quindi una missione Hubble è stata ritenuta troppo rischiosa, afferma Grunsfeld, che all'epoca si trovava a Washington, DC, come capo scienziato della NASA. Non c'è posto dove nascondersi se qualcosa va storto.

Avendo visitato Hubble due volte in precedenza, Grunsfeld afferma di sentirsi come se fosse stato colpito da un due per quattro quando ha sentito l'annuncio in una riunione. Senza una missione per sostituire le batterie e i giroscopi zoppicanti, al telescopio sarebbero rimasti solo dai due ai quattro anni. E come capo scienziato, dovrebbe spiegare la decisione al pubblico. La gente ama Hubble, dice. Molte persone pensano che sia l'unica cosa [dal programma spaziale] che dà valore.

Così Grunsfeld iniziò a cercare di salvare il telescopio, pensando prima di ripararlo con altri mezzi. Ha escogitato piani per una missione robotica e ha persino progettato magliette e adesivi con il logo Robots to the Rescue. (Un altro leader senior ha deciso che questo ha sminuito la missione, tuttavia, quindi non puoi trovare le magliette nel tuo negozio di abbigliamento per voli spaziali locale e la missione robotica non è mai volata.) Lui e altri hanno anche sfidato il Goddard Spaceflight Center e lo Space Telescope Science Institute , che azionano il telescopio, per prolungare la durata della batteria di Hubble e far funzionare meno giroscopi alla volta fino a quando non sarà possibile programmare una missione per aggiornare i sistemi.

Nell'ottobre 2006, una volta che le navette avevano ricominciato a volare dopo una pausa di due anni e mezzo, una visita a Hubble era tornata sul roster. Lo stesso Grunsfeld è stato scelto per guidare la squadra di servizio per le passeggiate nello spazio. John è stato determinante nel riportare la missione, ha detto agli studenti del MIT l'ex astronauta Jeffrey Hoffman, professore di pratica aeronautica, quando Grunsfeld è tornato alla sua alma mater lo scorso novembre. Quindi è solo che ha avuto un ruolo da protagonista.

Un equipaggio di sette persone si è formato per due anni nei simulatori della NASA e nei modelli di telescopi sott'acqua. Tuttavia, il vero Hubble non era pronto per loro: alla vigilia del lancio dello shuttle programmato nell'ottobre 2008, un guasto al computer sul telescopio ha costretto a pianificare e addestrare un'altra riparazione, annullando nuovamente la missione fino a febbraio 2009. Inoltre i ritardi lo hanno spinto a maggio. Ma il giorno della navetta spaziale Atlantide finalmente salì, con Grunsfeld legato al posto 5, arrivò puntuale.

Hubble Huggers

Astronauta dal 1992, Grunsfeld ha servito in missione in Russia Me stazione spaziale e uno per effettuare osservazioni astronomiche con telescopi ultravioletti, oltre ai suoi tre viaggi di assistenza su Hubble.

Ma come astronomo per passione ed educazione, iniziò a fissare le stelle molto prima che lo facesse il telescopio. Dopo aver conseguito tre lauree in fisica (una laurea al MIT e un master e un dottorato di ricerca presso l'Università di Chicago), Grunsfeld è diventato un ricercatore senior al Caltech, dove ha studiato i lampi di raggi gamma, getti di radiazioni ad alta energia emessi sulla nostra strada da lontano , stelle che ruotano rapidamente, prima di unirsi al corpo degli astronauti. Dopo la prima missione di salvataggio di Hubble, nel 1993, quando gli astronauti installarono lenti a contatto per correggere un errore nella curvatura dello specchio, il lavoro astronomico di Grunsfeld si basava sui risultati del telescopio stesso. Quindi la sua prima visita a Hubble, nel 1999, fu un momento magico che iniziò una relazione completamente nuova con il telescopio, come scrisse nel diario che teneva in orbita, pubblicato online come John Grunsfeld Reports.

Ora Grunsfeld è un professionista di Hubble e, in qualità di leader della squadra di passeggiate spaziali nella missione finale, ha dato alla sua squadra più di qualche consiglio e suggerimento. Ciò includeva una lista dei primi 10, con circa 35 elementi, dice ridendo. Il principale, ricorda, era Non rompere il telescopio!

Gli aggiornamenti in questa missione includevano l'installazione di una fotocamera a campo ampio che vede dall'ultravioletto fino al vicino infrarosso, una nuova capacità per il telescopio, e l'aggiunta di uno spettrografo ultravioletto all'avanguardia che fiuta il contenuto chimico di stelle e galassie vicine mentre aiutava gli scienziati a studiare come la materia oscura ha modellato la forma dell'universo.

Il team ha anche sostituito uno dei due computer, per garantire la ridondanza dopo il guasto del 2008, e ha installato un sistema di aggancio per aiutare a far cadere il telescopio quando finalmente si esaurisce. Altre correzioni includevano la sostituzione delle batterie al nichel-idrogeno di 19 anni e l'aggiunta di sei nuovi giroscopi, che consentivano al telescopio di fissare un punto per lungo tempo. È stato anche aggiunto un nuovo sensore di guida fine, per completare l'unico dei tre sensori originali ancora funzionante.

Oltre a sostituire le parti, gli astronauti hanno completato le prime riparazioni in volo di Hubble. Hanno riparato la fotocamera avanzata per i sondaggi, che ha prodotto le classiche istantanee galattiche associate al telescopio prima di fallire nel 2007, e la scheda elettronica per il vecchio spettrografo di imaging di Hubble, che ha fallito nel 2004.

Tutti dicevano che [le riparazioni] non avrebbero funzionato, dice Grunsfeld. Gli oppositori hanno sottolineato che sarebbe quasi impossibile tenere traccia di un sacco di minuscole viti a gravità zero (e qualsiasi allentata potrebbe danneggiare gli strumenti sensibili di Hubble), e che gli astronauti dovrebbero raggiungere parti del telescopio che non sono mai state concepite per l'accesso umano nello spazio. Ma dopo centinaia di giri di prova sulla Terra e diverse ore di passeggiate nello spazio, lui e il suo team hanno dimostrato che si sbagliavano. Utilizzando strumenti speciali progettati per rimuovere le viti e intrappolarle all'interno di un involucro trasparente durante la riparazione, gli astronauti hanno riportato entrambi gli strumenti in linea.

Dopo la sua tesa passeggiata spaziale con l'astronauta Andrew Feustel per finire di riparare la telecamera di rilevamento, Grunsfeld era euforico ed esausto. Ho dormito più profondamente che mai nella mia vita, ricorda. Ho dormito durante la sveglia e la musica del risveglio [la mattina dopo]. Era così profondamente addormentato, infatti, che il membro dell'equipaggio K. Megan McArthur ha chiesto, John è morto?

Esplora senza frontiere

Lo spazio non è l'unico sfondo per le avventure di Grunsfeld. Scala anche montagne, vola su aerei, cicli e vele. Mi piace avere davanti a me sfide ad alte prestazioni, dice. Appassionato alpinista, era ansioso di tornare all'arrampicata tecnica dopo la sua missione. Ma un barbone a causa di un infortunio durante l'addestramento preliminare lo ha tenuto in riabilitazione per mesi e ha dovuto sospendere i suoi piani.

Imperterrito, l'esploratore spera ancora di fare qualche visita alle montagne, incluso il Monte Lucania, una vetta di 5.226 metri lungo il confine tra Alaska e Canada: puoi contare su una o due mani il numero di persone che l'hanno scalata. Il defunto Bradford Washburn, un amico e collega alpinista che fondò il Boston Museum of Science, fu il primo a farlo, nel 1937. Per onorare quella scalata e lo spirito esplorativo del suo amico, Grunsfeld prese la macchina fotografica della spedizione di Washburn, una Zeiss Maximar B del 1929, per un giro nello spazio. Lo ha usato per scattare foto di Hubble e delle montagne della Terra.

Grunsfeld sogna di usare ancora una volta la fotocamera: per scattare foto sul Monte Lucania degli stessi punti fotografati da Washburn, che potrebbero rivelare come l'area è stata colpita dal cambiamento climatico. C'è una ragionevole possibilità che tu possa vedere cambiamenti significativi, dice.

Come l'alpinismo, il volo spaziale a volte è puro divertimento per lui. Nell'ultima missione di riparazione di Hubble, Grunsfeld ha avuto modo di rilassarsi negli ultimi due giorni, quando il maltempo sulla Florida, il principale sito di atterraggio dello shuttle, ha temporaneamente bloccato l'equipaggio nello spazio. Ha colto l'occasione per fare tutti gli stupidi trucchi da astronauta che non era mai riuscito a fare nelle missioni passate, dice. A lui e Feustel piacevano particolarmente gli esperimenti di fisica dei fluidi (giocando con acqua e palline di succo a gravità zero), e lui e il collega laureato al MIT Mike Massimino, SM '88, MEng '90, PhD '92, si sono divertiti a studiare la stabilità dei sistemi rotanti e conservazione del momento angolare (facendo capriole). Hanno scherzato sul fatto di inviare i loro video al MIT per essere utilizzati nei corsi di meccanica di base.

Grunsfeld ha anche posato con l'armamentario del MIT, incluso un gagliardetto che ha presentato al dipartimento di atletica del MIT a novembre. (Anche la sua foto di una missione precedente è appesa nel padiglione velico del MIT.) Trascorreva gran parte del suo tempo libero guardando la Terra e scattando foto.

Buon viaggio

Prima del lancio della missione, dice Grunsfeld, gli veniva spesso chiesto come si sarebbe sentito a dire addio a Hubble.

Quando venne il momento, diede al telescopio un'ultima carezza, un saluto e un borbottio addio. Ho detto qualcosa di impercettibile, che è come lo volevo, dice. Qualcosa come 'Addio, signor Hubble, buon viaggio'.

Dopo che l'equipaggio ha rilasciato il telescopio dalla stiva della navetta (usando un timer per le uova per il conto alla rovescia), è volato oltre le finestre per dirigersi verso la propria orbita. L'ho fatto tre volte adesso, dice Grunsfeld con una risata. E ogni volta che Hubble si avvicina alle finestre in alto, tutti si abbassano.

Quindi gli astronauti hanno visto Hubble letteralmente scomparire nel tramonto.

In realtà non ero particolarmente triste, ricorda Grunsfeld. Una volta che hanno finito tutto sulla loro lista di controllo, aggiunge, non c'era più niente che potessimo fare per Hubble. Tuttavia, il suo tono è malinconico mentre ricorda di aver pensato: quella potrebbe essere l'ultima volta che i bulbi oculari umani guardano Hubble... l'ultima volta che le persone strisciano in giro con il telescopio.

Le riparazioni e le aggiunte del team dovrebbero far funzionare il telescopio almeno fino al 2014, con più capacità e sensibilità che mai. Hubble ora può visualizzare direttamente i pianeti in altri sistemi solari e, grazie alla sua maggiore portata nell'infrarosso, può vedere attraverso la polvere cosmica per sbirciare le stelle che stanno nascendo. Ha già prodotto immagini spettacolari delle sezioni più distanti dell'universo mai viste: galassie come apparivano da 600 a 800 milioni di anni dopo il Big Bang. In un universo che si stima abbia 13,7 miliardi di anni, questa è quasi la prima generazione di galassie, afferma Grunsfeld.

Queste sono le cose che non ci saremmo mai aspettati che Hubble fosse in grado di fare, ha detto agli studenti del MIT. [È] un momento divertente per essere nella scienza e avere questi fantastici strumenti.

A gennaio, Grunsfeld ha lasciato la NASA per diventare vicedirettore dello Space Telescope Science Institute, un lavoro che ha ottenuto dopo aver inviato per e-mail il suo curriculum dallo spazio con il messaggio Sto tenendo Hubble in ostaggio finché non leggi la mia domanda. Lì aiuterà a mantenere le operazioni scientifiche di Hubble sulla buona strada e ad attrezzarsi per il lancio del telescopio spaziale James Webb di prossima generazione, previsto per il 2014. Continuerà anche il suo lavoro astronomico con Hubble, questa volta utilizzando la nuova capacità del telescopio nell'ultravioletto. spettro per studiare gli effetti dei crateri sulla luna. Così entusiasta della scienza e delle stelle come quando ha iniziato, Grunsfeld non mostra segni di rallentamento

Né, con la sua attrezzatura nuova di zecca, lo fa il telescopio spaziale Hubble. Abbiamo reinventato l'Hubble con quello che abbiamo fatto in orbita, dice Grunsfeld. La storia di Hubble è davvero solo all'inizio.

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