Hubble: Überraschende Ursache von Defekt gefunden

Hubble liefert seit 31 Jahren Bilder aus dem All und trägt dazu bei, dass die Wissenschaft viel Neues über den Weltraum lernt. Ohne Hubble gäbe es viele wichtige Entdeckungen nicht (wir haben vor kurzem darüber berichtet). Doch Hubble liefert seit 13. Juni keine Bilder mehr für die Wissenschaft, weil es Technik-Probleme hat.

Der Hauptcomputer hat seither keine Rückmeldung mehr vom Nutzlastcomputer bekommen. Dieser ist aber für die Koordination der wissenschaftlichen Instrumente zuständig. Der wissenschaftliche Betrieb des Weltraumteleskops wurde daraufhin ausgesetzt.

Fehlerursache gefunden

Jetzt, knapp einen Monat später, hat die NASA herausgefunden, woran es liegt: Schuld ist das Science Instrument Command & Data Handling System (SIC&DH) und nicht, wie anfangs gedacht, der Payload-Computer. Die NASA-Ingenieur*innen hatten zuerst versucht, auf die Reserve-Speichermodule umzuschalten. Doch der Payload-Computer war offenbar unschuldig am Ausfall. Von den technischen Problemen betroffen ist die Power Control Unit (PCU).

Das PCU-Modul reguliert die Spannungszufuhr zum Computer und sorgt dafür, dass permanent 5 Volt im Kreislauf sind. Die PCU ist im SIC&DH verbaut. „Das SIC&DH hat in der Vergangenheit bereits mehrfach Probleme verursacht, zuletzt im Jahr 2004“, erklärt Rudolf Albrecht vom Österreichischen Weltraumforum (ÖWF) im Gespräch mit der futurezone. Albrecht hatte in seiner aktiven Zeit vor seiner Pensionierung für die ESA und später im Auftrag der USA am Hubble-Projekt mitgewirkt.

Bei Service-Mission 2009 ausgetauscht

„Das SIC&DH muss immer mit dem Telemetrie-System sprechen und es war hier nur möglich, dieses in Teilen auszuwechseln bei den Service-Missionen“, sagt Albrecht. Tatsächlich ist der Austausch dieses Moduls für die NASA-Ingenieur*innen wesentlich schwieriger als das Ersetzen des Payload-Computers, doch, wie es aktuell aussieht, besteht eine realistische Chance dafür, dass es gelingen könnte. Grund dafür ist, dass man bei den Service-Missionen für Hubble das SIC&DH-Modul redundant ausgelegt hat und alle Bauteile doppelt vorhanden sind. Im Jahr 2009 war das gesamte Modul ersetzt worden und deswegen gibt es dafür jetzt laut NASA ein Backup.

„Die Prozedur ist aber komplexer und riskanter, denn um auf den Backup-Spannungsregulator zu wechseln, müssen auch mehrere andere Hardware-Module des Teleskop-Satelliten umgeschaltet werden, weil sie mit diesen Modulen verknüpft sind“, erklärt die NASA. Nzinga Tull, die bei der NASA das Hubble Systems Anomaly Response Team leitet, sagt, dass man in den vergangenen Tagen viel getestet habe und der Wechsel auf das Backup tatsächlich einen „kritischen Punkt“ bei der ganzen Hubble-Wissenschafts-Mission ausmache. „Wir haben uns verschiedene Backup-Designs ausgiebig angesehen und sind zuversichtlich, dass wir es schaffen werden“, so Tull. Die NASA will noch am Donnerstag den Switch im SIC&DH-Modul veranlassen, heißt es.

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Hardware aus Anfang der 1970er-Jahre

Das SIC&DH-Modul hat nicht zum ersten Mal Probleme verursacht, wie Albrecht erklärt. „Das Problem ist, dass weltraumqualifizierte Hardware immer einige Jahre hinter der aktuellen Computer-Hardware nachhinkt“, so der Astronom und Weltraum-Experte. „Die kosmischen Teile, die im Weltraum herumsausen, können bei der Mikroelektronik Schäden anrichten und den Zustand von Bits und Bytes ändern, in dem sie durchsausen. Deswegen muss man die Komponenten meistens größer machen als sonstige Hardware.“ Gerade bei Mikroelektronik müsse man immer einen Kompromiss eingehen, so der Experte. „In der Erdumlaufbahn kann man die Teilchen schließlich nicht so einfach austauschen wie bei einem PC auf der Erde.“

Als 1977 die Pläne für das Hubble-Teleskop erstmals offiziell vorgelegt worden waren, war darin Technik aus den frühen 1970er-Jahren vorgesehen. „Die erste Kamera hatte eine Auflösung von maximal 512 x 512 Pixel“, erinnert sich Albrecht. „Das würde man heutzutage völlig anders bauen.“