NASA:s Hubble Space Telescope är tillbaka i verksamheten, utforska universum nära och fjärran. De vetenskapliga instrumenten har återgått till full funktion, efter återhämtning från en datoranomali som avbröt teleskopets observationer i mer än en månad.

Vetenskapsobservationer startade om på eftermiddagen på lördagen, 17 juli. Teleskopets mål den gångna helgen inkluderade de ovanliga galaxerna som visas på bilderna ovan.

"Jag är stolt över att se att Hubble har ögat tillbaka på universum, återigen fånga den typ av bilder som har fascinerat och inspirerat oss i decennier, ", sa NASA-administratör Bill Nelson. "Detta är ett ögonblick för att fira framgången för ett team som verkligen är dedikerat till uppdraget. Genom sina ansträngningar, Hubble kommer att fortsätta sitt 32:a år av upptäckt, och vi kommer att fortsätta att lära av observatoriets transformationsvision."

Dessa ögonblicksbilder, från ett program ledd av Julianne Dalcanton vid University of Washington i Seattle, har en galax med ovanligt utsträckta spiralarmar och den första högupplösta glimten av ett spännande par galaxer som kolliderar. Andra initiala mål för Hubble var klotformade stjärnhopar och norrsken på jätteplaneten Jupiter.

Hubbles nyttolastdator, som kontrollerar och koordinerar observatoriets inbyggda vetenskapsinstrument, stannade plötsligt den 13 juni. När huvuddatorn inte kunde ta emot en signal från nyttolastdatorn, den placerade automatiskt Hubbles vetenskapsinstrument i säkert läge. Det innebar att teleskopet inte längre skulle göra vetenskap medan uppdragsspecialister analyserade situationen.

Hubble-teamet gick snabbt för att undersöka vad som plågade observatoriet, som kretsar omkring 340 miles (547 kilometer) över jorden. Arbetar från uppdragskontroll vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, såväl som på distans på grund av covid-19-restriktioner, ingenjörer samarbetade för att ta reda på orsaken till problemet.

komplicerar saker, Hubble lanserades 1990 och har observerat universum i över 31 år. För att fixa ett teleskop byggt på 1980-talet, teamet var tvungen att dra nytta av personalens kunskap från hela sin långa historia.

Hubble-alumner återvände för att stödja det nuvarande laget i återhämtningsarbetet, låna ut årtionden av uppdragsexpertis. Pensionerad personal som hjälpte till att bygga teleskopet, till exempel, kände till detaljerna i Science Instrument och Command &Data Handling-enheten, där nyttolastdatorn finns – kritisk expertis för att fastställa nästa steg för återställning. Andra tidigare teammedlemmar hjälpte till genom att skura igenom Hubbles originalpapper, visa 30- till 40-åriga dokument som skulle hjälpa teamet att kartlägga en väg framåt.

"Det är en av fördelarna med ett program som har pågått i över 30 år:den otroliga mängden erfarenhet och expertis, sa Nzinga Tull, Hubble systems anomaly response manager på Goddard. "Det har varit ödmjukt och inspirerande att engagera sig med både det nuvarande teamet och de som har gått vidare till andra projekt. Det finns så mycket dedikation till deras Hubble-lagkamrater, observatoriet, och vetenskapen Hubble är känd för."

Tillsammans, teammedlemmar nya och gamla arbetade sig igenom listan över troliga gärningsmän, försöker isolera problemet för att säkerställa att de har en fullständig inventering för framtiden av vilken hårdvara fortfarande fungerar.

I början, teamet trodde att det troligaste problemet var en försämrande minnesmodul, men det gick inte att lösa problemet med att byta till backupmoduler. Teamet designade och körde sedan tester, som innebar att slå på Hubbles backup nyttolast dator för första gången i rymden, för att avgöra om två andra komponenter kan vara ansvariga:hårdvaran för standardgränssnittet, som överbryggar kommunikationen mellan datorns centrala bearbetningsmodul och andra komponenter, eller själva centrala bearbetningsmodulen. Det gick inte att slå på backupdatorn, dock, eliminera dessa möjligheter, också.

Teamet gick sedan vidare för att undersöka om annan hårdvara var fel, inklusive Command Unit/Science Data Formatter och strömkontrollenheten, som är utformad för att säkerställa en jämn spänningsförsörjning till nyttolastdatorns hårdvara. Dock, det skulle vara mer komplicerat att ta itu med någon av dessa frågor, och mer riskfylld för teleskopet i allmänhet. Att byta till dessa komponenters backup-enheter skulle också kräva byte av flera andra hårdvaruboxar.

"Omkopplaren krävde 15 timmars rymdfarkoster från marken. Huvuddatorn var tvungen att stängas av, och en backup-dator i säkert läge tog tillfälligt över rymdfarkosten. Flera boxar behövde också slås på som aldrig tidigare varit påslagna i rymden, och annan hårdvara behövde byta gränssnitt, sa Jim Jeletic, Hubble biträdande projektledare på Goddard. "Det fanns ingen anledning att tro att allt detta inte skulle fungera, men det är lagets jobb att vara nervös och tänka på allt som kan gå fel och hur vi kan kompensera för det. Teamet planerade och testade noggrant varje litet steg på marken för att se till att de gjorde rätt."

Teamet gick försiktigt och systematiskt därifrån. Under de följande två veckorna, mer än 50 personer arbetade med att granska, uppdatering, och utreda procedurerna för att byta till backuphårdvara, testa dem på en högfientlig simulator och hålla en formell granskning av den föreslagna planen.

Samtidigt, teamet analyserade data från sina tidigare tester, och deras resultat pekade på Power Control Unit som den möjliga orsaken till problemet. Den 15 juli, de gjorde den planerade bytet till backupsidan av Science Instrument and Command &Data Handling-enheten, som innehåller backup Power Control Unit.

Segern kom runt 23:30. EDT 15 juli, när teamet fastställde att bytet var framgångsrikt. The science instruments were then brought to operational status, and Hubble began taking scientific data once again on July 17. Most observations missed while science operations were suspended will be rescheduled.

This is not the first time Hubble has had to rely on backup hardware. Teamet gjorde ett liknande byte 2008, returning Hubble to normal operations after another part of the Science Instrument and Command &Data Handling (SI C&DH) unit failed. Hubble's final servicing mission in 2009—a much-needed tune-up championed by former U.S. Senator Barbara Mikulski—then replaced the entire SI C&DH unit, greatly extending Hubble's operational lifetime.

Since that servicing mission, Hubble has taken more than 600, 000 observations, bringing its lifetime total to more than 1.5 million. Those observations continue to change our understanding of the universe.

"Hubble is in good hands. The Hubble team has once again shown its resiliency and prowess in addressing the inevitable anomalies that arise from operating the world's most famous telescope in the harshness of space, " said Kenneth Sembach, director of the Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, which conducts Hubble science operations. "I am impressed by the team's dedication and common purpose over the past month to return Hubble to service. Now that Hubble is once again providing unprecedented views of the universe, I fully expect it will continue to astound us with many more scientific discoveries ahead."

Hubble has contributed to some of the most significant discoveries of our cosmos, inklusive den accelererande expansionen av universum, galaxernas utveckling över tid, och de första atmosfäriska studierna av planeter bortom vårt solsystem. Its mission was to spend at least 15 years probing the farthest and faintest reaches of the cosmos, and it continues to far exceed this goal.

"The sheer volume of record-breaking science Hubble has delivered is staggering, sa Thomas Zurbuchen, biträdande administratör för NASA:s Science Mission Directorate. "We have so much to learn from this next chapter of Hubble's life – on its own, and together with the capabilities of other NASA observatories. I couldn't be more excited about what the Hubble team has achieved over the past few weeks. They've met the challenges of this process head on, ensuring that Hubble's days of exploration are far from over."