Tidigt på morgonen den 27 oktober, rymdteleskopet Hubble riktade in sig på ett fält av galaxer inte långt från Stora torget i stjärnbilden Pegasus. På fältet fanns stjärnbildande galaxer upp till 11 miljarder ljusår bort. Med målet i sikte, Hubbles Wide Field Camera 3 spelade in en bild. Det var den första bilden som togs av teleskopet sedan det slöt ögonen på universum tre veckor tidigare, och det var resultatet av ett helt team av ingenjörer och experter som outtröttligt arbetade för att få teleskopet att utforska kosmos igen.

"Det här har varit en otrolig saga, byggd på Hubble-teamets heroiska ansträngningar, " sa Hubble senior projektforskare Jennifer Wiseman vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Tack vare detta arbete, Hubble Space Telescope är tillbaka till full vetenskapskapacitet som kommer att gynna det astronomiska samfundet och allmänheten i många år framöver."

På fredagskvällen, 5 oktober, det kretsande observatoriet hade satt sig i "säkert läge" efter att ett av dess gyroskop (eller "gyros") misslyckades. Hubble slutade ta vetenskapliga observationer, orienterade sina solpaneler mot solen, och väntade på ytterligare instruktioner från marken.

Det var början på en tre dagar lång semesterhelg när medlemmar av rymdfarkostens operationsteam började ta emot textmeddelanden på sin telefon, varnade dem om att något var fel med Hubble. På mindre än en timme, mer än ett dussin teammedlemmar hade samlats i kontrollrummet på Goddard för att bedöma situationen. Efter att utan framgång återuppliva det misslyckade gyrot, de aktiverade ett reservgyro på rymdfarkosten. Dock, gyrot började snart rapportera omöjligt höga rotationshastigheter – runt 450 grader per timme, när Hubble faktiskt svängde mindre än en grad i timmen.

"Detta är något vi aldrig har sett förut på några andra gyros - så högt, sa Dave Haskins, Hubbles uppdragschef på Goddard.

Hubble har sex gyron ombord, och den använder vanligtvis tre åt gången för att samla in mest vetenskap. Dock, två av dess sex gyron hade tidigare misslyckats. Detta var Hubbles sista reservgyro. Operationsteamet fick antingen ta reda på hur det skulle fungera, eller vänd dig till ett tidigare utvecklat och testat "engyroläge, " vilket har visat sig fungera men skulle begränsa Hubbles effektivitet och hur mycket av himlen teleskopet kunde observera vid en given tidpunkt på året - något som både operationsteamet och astronomerna vill undvika tills det inte finns något annat val.

När de bestämde sig för vad de skulle göra härnäst, gruppmedlemmar stannade kontinuerligt i kontrollcentret för att övervaka rymdfarkostens hälsa och säkerhet. Eftersom Hubbles kontrollcenter hade gått över till automatiserad drift redan 2011, det fanns inte längre människor på plats för att övervaka Hubble 24 timmar om dygnet.

"Teamet samlades för att personalen dygnet runt, något vi inte har gjort på flera år, " sa Haskins. Teammedlemmar klev in för att ta skift – flera av Hubbles systemingenjörer, andra som hjälper till att köra tester och utcheckningar av Hubbles marksystem och några som brukade bemanna Hubbles kontrollrum men inte hade gjort det på länge. "Det har gått år sedan de har varit på konsol och gjort den typen av skiftarbete. För mig var det sömlöst. Det visar lagets mångsidighet."

Under tiden, under semesterhelgen, Hubble projektledare Pat Crouse var upptagen med att rekrytera ett team av experter från Goddard och runt om i landet för att analysera backupgyrots ovanliga beteende och avgöra om det kunde korrigeras. Den här anomaligranskningsnämnden träffades för första gången den tisdagen, 9 oktober, och bidrog med värdefull insikt under hela Hubbles tillfrisknande.

Det tog veckor av kreativt tänkande, kontinuerliga tester och mindre bakslag för att lösa problemet med gyrot som inte beter sig. Medlemmar av operationsteamet och granskningsnämnden misstänkte att det kan finnas någon form av hinder i gyrot som påverkar dess avläsningar. Försöker att avlägsna en sådan blockering, teamet försökte upprepade gånger växla gyrot mellan olika driftslägen och rotera rymdfarkosten i stora mängder. Som svar, de extremt höga rotationshastigheterna från gyrot minskade gradvis tills de var nära det normala.

Uppmuntrad men försiktig, teamet laddade upp nya mjukvaruskydd på Hubble för att skydda teleskopet ifall gyrot rapporterar onödigt höga hastigheter igen, och skickade sedan teleskopet genom några övningsmanövrar för att simulera riktiga vetenskapliga observationer. De höll noga uppsikt för att se till att allt på rymdfarkosten fungerade korrekt. Det gjorde.

"Tidigt hade vi ingen aning om vi skulle kunna lösa det problemet eller inte, "Hubbles ställföreträdande uppdragschef, Mike Myslinski, sa om de höga gyrohastigheterna.

I bakgrunden, andra teammedlemmar på Goddard och Space Telescope Science Institute hade börjat förbereda sig ifall Hubble skulle behöva byta till att använda bara ett enda gyro, med det andra fungerande gyrot i reserv som backup. Lyckligtvis, resultaten av deras ansträngningar behövdes inte den här gången, men deras arbete var inte förgäves. "Vi vet att vi kommer att behöva gå till ett gyro en dag, och vi vill vara så förberedda som möjligt på det, " Sa Myslinski. "Vi hade alltid sagt att när vi väl kommit ner till tre gyros skulle vi göra så mycket förhandsarbete som möjligt för en-gyrovetenskap. Den dagen har kommit."

Tills vidare, dock, Hubble är tillbaka för att utforska universum med tre fungerande gyron, tack vare det hårda arbetet från en mängd människor på plats.

"Many team members made personal sacrifices to work long shifts and off-shifts to ensure the health and safety of the observatory, while identifying a path forward that was both safe and effective, " Crouse said of the efforts to return to science. "The recovery of the gyro is not only vital for the life expectancy of the observatory, but Hubble is most productive in three-gyro mode, and extending this historic period of productivity is a main objective for the mission. Hubble will continue to make amazing discoveries when it is time to operate in one-gyro mode, but due to the tremendous effort and determination of the mission team, now is not the time."