As operações em andamento para restaurar o computador de carga útil no telescópio espacial Hubble da NASA.

A NASA muda com sucesso para hardware de backup no telescópio espacial Hubble

O Telescópio Espacial Hubble foi implantado em 25 de abril de 1990 a partir do ônibus espacial Discovery. Evitando distorções da atmosfera, o Hubble tem uma visão desobstruída perscrutando planetas, estrelas e galáxias, alguns a mais de 13,4 bilhões de anos-luz de distância. Créditos da imagem: NASA / Smithsonian Institution / Lockheed Corporation

A NASA mudou com sucesso para o hardware de backup no Telescópio Espacial Hubble, incluindo ligar o computador de carga útil de backup, em 15 de julho. A troca foi realizada para compensar um problema com a carga do computador original que ocorreu em 13 de junho, quando o computador parou, suspendendo coleta de dados científicos.

A mudança incluiu colocar online a Unidade de Controle de Energia (PCU) de backup e a Unidade de Comando/Formatador de Dados Científicos (CU/SDF) de backup do outro lado da unidade de Instrumento Científico e de Comando e Manuseio de Dados (SI C&DH). A PCU distribui energia para os componentes SI C&DH e a CU/SDF envia e formata comandos e dados. Além disso, outras peças de hardware a bordo do Hubble foram trocadas para suas interfaces alternativas para se conectar a este lado de backup do SI C&DH. Uma vez que essas etapas foram concluídas, o computador de carga útil de backup nesta mesma unidade foi ligado e carregado com o software de voo e colocado no modo de operação normal. 

A equipe do Hubble agora está monitorando o hardware para garantir que tudo esteja funcionando corretamente. A equipe também iniciou o processo de recuperação dos instrumentos científicos fora de sua configuração de modo de segurança. Espera-se que esta atividade leve mais de um dia, pois a equipe executa vários procedimentos que garante que os instrumentos estejam em temperaturas estáveis. A equipe irá então realizar algumas calibrações iniciais dos instrumentos antes de retomar as operações científicas normais.

Entenda em detalhes a ocorrência do problema e os procedimentos adotados para a recuperação do telescópio HUBBLE

15 de julho de 2021 - NASA começa a mudar para backup de hardware de espaçonave

Hoje, a NASA começou a mudar para fazer backup do hardware da espaçonave no Hubble em resposta a um problema contínuo com seu computador de carga útil. Este será um evento de vários dias. Se for bem-sucedido, o próximo passo será colocar os instrumentos científicos de volta em operação.

14 de julho de 2021 - NASA identifica a possível causa do problema do computador Hubble

A NASA identificou a possível causa do problema do computador de carga útil que suspendeu as operações científicas do Telescópio Espacial Hubble em 13 de junho. O próprio telescópio e os instrumentos científicos permanecem saudáveis e em uma configuração segura.

O computador de carga útil reside na unidade Science Instrument Command and Data Handling (SI C&DH). Ele controla, coordena e monitora os instrumentos científicos do Hubble. Quando o computador de carga útil parou, os instrumentos científicos do Hubble foram colocados automaticamente em uma configuração segura. Uma série de testes de vários dias, que incluíram tentativas de reiniciar e reconfigurar o computador e o computador de backup, não foram bem-sucedidos, mas as informações coletadas dessas atividades levaram a equipe do Hubble a determinar que a possível causa do problema está no Unidade de controle de energia (PCU).

A PCU também reside na unidade SI C&DH. Ele garante um fornecimento de tensão constante para o hardware do computador de carga útil. A PCU contém um regulador de energia que fornece cinco volts constantes de eletricidade para o computador de carga útil e sua memória. Um circuito de proteção secundário detecta os níveis de tensão que saem do regulador de energia. Se a tensão cair abaixo ou exceder os níveis permitidos, este circuito secundário informa ao computador de carga útil que ele deve interromper as operações. A análise da equipe sugere que ou o nível de tensão do regulador está fora dos níveis aceitáveis (desarmando o circuito de proteção secundário), ou o circuito de proteção secundário degradou ao longo do tempo e está preso neste estado de inibição.

Como nenhum comando de solo foi capaz de redefinir a PCU, a equipe do Hubble mudará para o lado de backup da unidade SI C&DH que contém a PCU de backup. Todos os testes de procedimentos para a troca e as análises associadas foram concluídos e a administração da NASA deu a aprovação para prosseguir. A troca começará na quinta-feira, 15 de julho e, se for bem-sucedida, levará vários dias para retornar completamente o observatório às operações científicas normais.

A equipe realizou uma mudança semelhante em 2008, que permitiu ao Hubble continuar as operações científicas normais depois que um módulo de Unidade de Comando / Formatador de Dados Científicos (CU / SDF), outra parte do SI C&DH, falhou. Uma missão de serviço em 2009 substituiu toda a unidade SI C&DH, incluindo o módulo CU / SDF defeituoso, pela unidade SI C&DH atualmente em uso.

Lançado em 1990, o Hubble observa o universo há mais de 31 anos. Tomou mais de 1,5 milhão de observações do universo e mais de 18.000 artigos científicos foram publicados com seus dados. Contribuiu para algumas das descobertas mais significativas do nosso cosmos, incluindo a expansão acelerada do universo, a evolução das galáxias ao longo do tempo e os primeiros estudos atmosféricos de planetas além do nosso sistema solar. Leia mais sobre algumas das maiores descobertas científicas do Hubble.

13 de julho de 2021 - Revisão formal concluída para avaliar todas as operações relacionadas à possível mudança do Hubble para hardware de backup

A NASA concluiu uma revisão formal para avaliar todas as operações relacionadas à possível mudança do Hubble para hardware de backup, o que pode ocorrer no final desta semana. A investigação sobre a causa do problema do computador de carga útil está em andamento.

12 de julho de 2021 - Revisão para avaliar e minimizar os riscos de possível mudança para backup concluída

A NASA concluiu uma revisão para avaliar todos os fatores e minimizar os riscos relacionados à possível mudança do Hubble para hardware de backup, o que pode ocorrer no final desta semana. A investigação sobre a causa do problema do computador de carga útil está em andamento.

8 de julho de 2021 - Conclusão bem-sucedida do teste de vários dias

A NASA concluiu com êxito um teste de procedimentos que seriam usados para alternar para o hardware de backup no Hubble em resposta ao problema do computador de carga útil. Essa mudança pode ocorrer na próxima semana, após outros preparativos e análises.

06 de julho de 2021 - O teste de procedimentos de vários dias começou hoje no Hubble

Um teste de vários dias de procedimentos que seriam usados para ligar o hardware de backup no Telescópio Espacial Hubble começou hoje. Enquanto isso, a NASA continua investigando a causa do problema do computador de carga útil que começou em 13 de junho.

02 de julho de 2021 - A NASA concluiu os preparativos para os procedimentos de teste na próxima semana

A NASA concluiu os preparativos para testar os procedimentos na semana seguinte que seriam usados para ligar o hardware de backup Hubble como uma possível resposta a um problema de carga útil do computador. A investigação está em andamento sobre a causa do problema.

30 de junho de 2021 - NASA se prepara para procedimentos para ativar o hardware de backup no telescópio espacial Hubble

A NASA está tomando medidas adicionais para investigar o problema do computador de carga útil do Telescópio Espacial Hubble, que começou em 13 de junho, suspendendo as observações científicas. Paralelamente à investigação, a NASA está preparando e testando procedimentos para ativar o hardware de backup a bordo da espaçonave. O próprio telescópio e os instrumentos científicos permanecem saudáveis e em uma configuração segura.

A origem do problema do computador está na unidade de Comando e Manuseio de Dados dos Instrumentos Científicos (SI C&DH), onde reside o computador de carga útil. Algumas peças de hardware no SI C&DH podem ser os culpados.

A equipe está atualmente examinando a Unidade de Comando / Formatador de Dados Científicos (CU / SDF), que envia e formata comandos e dados. Eles também estão olhando para um regulador de energia dentro da Unidade de Controle de Energia, que é projetado para garantir um fornecimento de tensão constante para o hardware do computador de carga útil. Se um desses sistemas for a causa provável, a equipe deve concluir um procedimento de operações mais complicado para alternar para as unidades de backup. Este procedimento seria mais complexo e arriscado do que aqueles que a equipe executou na semana passada, que envolveu a mudança para o hardware de computador de carga útil de backup e módulos de memória. Para mudar para o CU / SDF de backup ou regulador de potência, várias outras caixas de hardware na nave espacial também devem ser trocadas devido à maneira como estão conectadas à unidade SI C&DH.

Durante a próxima semana ou assim, a equipe irá revisar e atualizar todos os procedimentos de operações, comandos e outros itens relacionados necessários para realizar a mudança para o hardware de backup. Eles então testarão sua execução em um simulador de alta fidelidade.

A equipe realizou uma mudança semelhante em 2008, o que permitiu ao Hubble continuar as operações científicas normais após a falha de um módulo CU / SDF. Uma missão de serviço em 2009 substituiu toda a unidade SI C&DH, incluindo o módulo CU / SDF defeituoso, pela unidade SI C&DH atualmente em uso.

Desde essa missão de serviço, o Hubble fez mais de 600.000 observações adicionais, ultrapassando 1,5 milhão durante sua vida. Essas observações continuam a mudar nossa compreensão do universo.

Lançado em 1990, o Hubble observa o universo há mais de 31 anos. Contribuiu para algumas das descobertas mais significativas do nosso cosmos, incluindo a expansão acelerada do universo, a evolução das galáxias ao longo do tempo e os primeiros estudos atmosféricos de planetas além do nosso sistema solar. Leia mais sobre algumas das maiores descobertas científicas do Hubble.

25 de junho de 2021 - NASA conclui testes adicionais para diagnosticar problema de computador no telescópio espacial Hubble

A NASA continua a diagnosticar um problema com o computador de carga do Telescópio Espacial Hubble depois de completar outro conjunto de testes em 23 e 24 de junho. O computador de carga parou em 13 de junho e parou de coletar dados científicos. O próprio telescópio e seus instrumentos científicos permanecem em boas condições e atualmente em uma configuração segura.

O veículo espacial tem dois computadores de carga útil, um dos quais serve como backup, que estão localizados na unidade Science Instrument and Command and Data Handling (SI C&DH). Existem várias peças de hardware que compõem os dois computadores de carga útil, incluindo, mas não se limitando a:

• Um Módulo de Processamento Central (CPM), que processa os comandos que coordenam e controlam os instrumentos científicos
• Uma Interface Padrão (STINT), que conecta as comunicações entre o CPM do computador e outros componentes
• Um barramento de comunicação, que contém linhas que transmitem sinais e dados entre hardware
• E um módulo de memória ativa, que armazena comandos operacionais para os instrumentos. Existem três módulos adicionais que servem como backups.

Testes adicionais realizados em 23 e 24 de junho incluíram ligar o computador de backup pela primeira vez no espaço. Os testes mostraram que várias combinações dessas peças de hardware do computador de carga útil principal e de backup apresentaram o mesmo erro - os comandos para gravar ou ler da memória não foram bem-sucedidos.

Como é altamente improvável que todos os elementos de hardware individuais tenham um problema, a equipe agora está olhando para outro hardware como o possível culpado, incluindo a Unidade de Comando / Formatador de Dados Científicos (CU / SDF), outro módulo no SI C&DH. O CU formata e envia comandos e dados para destinos específicos, incluindo os instrumentos científicos. O SDF formata os dados científicos dos instrumentos científicos para transmissão ao solo. A equipe também está analisando o regulador de potência para ver se as tensões fornecidas ao hardware não são as devidas. Um regulador de energia garante um fornecimento de tensão constante e estável. Se a tensão estiver fora dos limites, isso pode causar os problemas observados.

Durante a próxima semana, a equipe continuará avaliando o hardware na unidade SI C&DH para identificar se algo mais pode estar causando o problema. Se a equipe determinar que o CU / SDF ou o regulador de energia é a causa provável, eles recomendarão a troca para o módulo CU / SDF de backup e o regulador de energia de backup. 

Lançado em 1990, o Hubble observa o universo há mais de 31 anos. Contribuiu para algumas das descobertas mais significativas do nosso cosmos, incluindo a expansão acelerada do universo, a evolução das galáxias ao longo do tempo e os primeiros estudos atmosféricos de planetas além do nosso sistema solar. Leia mais sobre algumas das principais contribuições científicas de Hubble.

22 de junho de 2021 - Testes em andamento para identificar o problema e restaurar o computador de carga útil no telescópio espacial Hubble da NASA

A NASA continua a trabalhar para resolver um problema com o computador de carga útil do Telescópio Espacial Hubble que parou em 13 de junho. Depois de realizar testes em vários módulos de memória do computador, os resultados indicam que uma parte diferente do hardware do computador pode ter causado o problema, com o erros de memória são apenas um sintoma. A equipe de operações está investigando se o hardware de Interface Padrão (STINT), que faz a ponte de comunicações entre o Módulo de Processamento Central (CPM) do computador e outros componentes, ou o próprio CPM é responsável pelo problema. A equipe está atualmente projetando testes que serão executados nos próximos dias para tentar isolar ainda mais o problema e identificar uma solução potencial. 

Esta etapa é importante para determinar qual hardware ainda está funcionando corretamente para referência futura. Se o problema com o computador de carga útil não puder ser corrigido, a equipe de operações estará preparada para mudar para o hardware STINT e CPM a bordo do computador de carga útil de backup. A equipe conduziu testes de solo e análises de procedimentos de operações para verificar todo o comando necessário para realizar essa troca na espaçonave.

Se o hardware CPM e STINT do computador de carga útil de backup estiver ligado, vários dias serão necessários para avaliar o desempenho do computador e restaurar as operações científicas normais. O computador de backup não foi ligado desde sua instalação em 2009; no entanto, foi exaustivamente testado no solo antes da instalação na espaçonave.

O computador de carga útil é um sistema NASA Standard Spacecraft Computer-1 (NSSC-1) construído na década de 1980 que está localizado na unidade Science Instrument Command and Data Handling (SI C&DH). Após 18 anos em órbita, o SI C&DH original sofreu uma falha em 2008 que atrasou a missão de serviço final para o Hubble enquanto uma substituição era preparada para o voo. Em maio de 2009, o STS-125 foi lançado e os astronautas instalaram a unidade existente. A substituição contém hardware original da década de 1980 com quatro módulos de memória independentes de 64 K de memória Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS). Apenas um módulo de memória é usado operacionalmente, com os outros três servindo como backups. Todos os quatro módulos podem ser usados e acessados de qualquer um dos computadores de carga útil redundantes. 

Lançado em 1990, com mais de 30 anos de operações, o Hubble fez observações que capturaram a imaginação em todo o mundo e aprofundaram nosso conhecimento do cosmos.

Para obter mais informações sobre o Comando do Instrumento Científico e a unidade de manipulação de dados.

18 de junho de 2021 - As operações continuam para restaurar o computador de carga útil no telescópio espacial Hubble da NASA

A NASA continua trabalhando para resolver um problema com o computador de carga útil do Telescópio Espacial Hubble. A equipe de operações executará testes e coletará mais informações sobre o sistema para isolar ainda mais o problema. Os instrumentos científicos permanecerão em um estado de modo seguro até que o problema seja resolvido. O próprio telescópio e os instrumentos científicos permanecem com boa saúde. 

O computador parou no domingo, 13 de junho. Uma tentativa de reiniciar o computador falhou na segunda-feira, 14 de junho. As indicações iniciais apontavam para um módulo de memória degradado como a fonte da parada do computador. Quando a equipe de operações tentou alternar para um módulo de memória de backup, no entanto, o comando para iniciar o módulo de backup falhou ao ser concluído. Outra tentativa foi conduzida em ambos os módulos na noite de quinta-feira para obter mais informações de diagnóstico enquanto tentava novamente colocar esses módulos de memória online. No entanto, essas tentativas não tiveram sucesso. 

O computador de carga útil é um sistema NASA Standard Spacecraft Computer-1 (NSSC-1) construído na década de 1980 que está localizado na unidade Science Instrument Command and Data Handling. O objetivo do computador é controlar e coordenar os instrumentos científicos e monitorá-los para fins de saúde e segurança. É totalmente redundante, pois um segundo computador, junto com seu hardware associado, existe em órbita para o qual pode ser alternado em caso de problema. Ambos os computadores podem acessar e usar qualquer um dos quatro módulos de memória independentes, cada um contendo 64K de memória Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS). O computador de carga usa apenas um módulo de memória operacionalmente por vez, com os outros três servindo como backups. 

Lançado em 1990, o Hubble contribuiu muito para a nossa compreensão do universo nos últimos 30 anos.

16 de junho de 2021 - a NASA está trabalhando para resolver um problema com o computador de carga útil no Telescópio Espacial Hubble

A NASA está trabalhando para resolver um problema com o computador de carga útil do Telescópio Espacial Hubble. O computador parou no domingo, 13 de junho, pouco depois das 16h (horário de Brasília). Depois de analisar os dados, a equipe de operações do Hubble está investigando se um módulo de memória em degradação fez com que o computador parasse. A equipe está se preparando para mudar para um dos vários módulos de backup na quarta-feira, 16 de junho. O computador poderá funcionar por aproximadamente um dia para verificar se o problema foi resolvido. A equipe então reiniciaria todos os instrumentos científicos e retornaria o telescópio às operações científicas normais.

O objetivo do computador de carga útil é controlar e coordenar os instrumentos científicos a bordo da espaçonave. Depois que a parada ocorreu no domingo, o computador principal parou de receber um sinal de “keep-alive”, que é um aperto de mão padrão entre a carga útil e os computadores das espaçonaves principais para indicar que está tudo bem. O computador principal então colocou automaticamente todos os instrumentos científicos em uma configuração de modo de segurança. O pessoal do centro de controle do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, reiniciou o computador de carga útil na segunda-feira, 14 de junho, mas logo apresentou o mesmo problema.

O computador de carga útil é um sistema NASA Standard Spacecraft Computer-1 (NSSC-1) construído na década de 1980. Ele faz parte do módulo Science Instrument Command and Data Handling, que foi substituído durante a última missão de manutenção em 2009. O módulo tem vários níveis de redundância que podem ser ligados para servir como sistema primário quando necessário.

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Referência:

JENNER, Lynn. Operations Underway to Restore Payload Computer on NASA's Hubble Space Telescope. NASA, 16, JUL. 2021. Disponível em: <https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/operations-underway-to-restore-payload-computer-on-nasas-hubble-space-telescope>. Acesso em: 16, JUL. 2021.