ケプラー宇宙望遠鏡を自殺から救ったNASAの秘密が明らかに

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ケプラー宇宙望遠鏡を自殺から救ったNASAの秘密が明らかに

真夜中の電話で目が覚めるのは、ほとんど良いことではない。たいていは間違い電話だったり、酔っ払った元カレが話を聞いてくれようとしたり、誰かが亡くなったという知らせだったりする。

NASAケプラー宇宙望遠鏡ミッションマネージャーのチャーリー・ソベック氏が4月8日午前1時25分に鳴ったベルで目覚めたとき、それはまさに後者の時代でした。ケプラー探査機は故障寸前で、NASAはスタッフを集め、数百万マイルに及ぶ1週間にわたるITサポートを実施していました。

重さ2,320ポンド(1,052kg)のこの望遠鏡は、地球から7000万マイル離れた太陽の周りを周回しており、過去7年間、他の恒星を周回したり、天空を単独でさまよっている太陽系外惑星を探して空を監視してきた。

この望遠鏡は、超新星や星形成を観測するK2ミッションに向けて、方向転換作業中だった。3月、NASAは95メガピクセルのカメラで一連の撮影を行うために望遠鏡の位置を変更し、データ受信の準備を整えた。

しかし、先月のあの運命の金曜日、NASAは、探査機が緊急モード――最終停止前の最終段階――に陥っていることを発見した。メインコンピューターはオフラインで、データは記録されておらず、探査機は猛烈な勢いで燃料を消費していた。

「記憶では、金曜日の午前1時25分にエイムズ宇宙センターのミッションディレクター、マーシー・スミス氏から電話がありました。宇宙船との交信が予定されていたので、宇宙船の方向が少しずれているので、少し動かす必要があると言われればいいなと思っていました」とソベック氏は語った。

「代わりに『緊急モードです』というアナウンスが聞こえました。2分以内に、どのような措置を講じるべきか、どのような資源を緊急に投入する必要があるかを確認し、ボルダーの飛行チームがすでに復旧作業を開始していることも確認しました。私はオフィスに向かいました。」

ケプラーは、NASA、メーカーのボール・エアロスペース、そしてコロラド大学大気宇宙物理学研究所(LASP)の合同チームによって運営されています。その夜、ソベック氏がオフィスに到着した時には、全員がオフィスにいたか、電話回線の向こう側で待機しており、チームはその後3日間、ほとんどオフィスを離れませんでした。

惨事の一歩手前

Kepler を動かすソフトウェアには、何か問題が発生した場合に備えたセーフモードなど、いくつかのモードがあります。また、Kepler ではこれまで一度も起動したことのない緊急モードも搭載されており、これは望遠鏡に深刻な問題が発生した場合にのみ起動します。

緊急モードとは、衛星が主要な機器がすべて故障したと判断した状態を指します。主コンピュータと副コンピュータをシャットダウンし、2台のバックアップコンピュータを起動します。そして、スラスタによって低速回転を開始し、太陽電池パネルを太陽に向けて最大電力を確保します。

ケプラー

私をぐるりと回して、ベイビー、ぐるりと回して…NASAのケプラー望遠鏡

これにより望遠鏡の限られた燃料が消費され、地球は搭載システムとまれにしか通信できなくなります。スラスタ、通信機器、そして主システムよりも性能が低い主・副バックアップコンピュータを除くすべてのシステムと機器の電源がオフになります。

第一段階は、米国、スペイン、オーストラリアの通信アンテナからなるディープ・スペース・ネットワーク(DSP)を利用して、望遠鏡との通信を再開することでした。この強力な無線ネットワークの利用時間は数週間前に予約する必要がありましたが、NASAは即時アクセスを可能にするため「宇宙緊急事態」を宣言しました。

「宇宙船がセーフモードに入っただけ、あるいは何が起こっているのか全く分からないというだけでは、宇宙船の緊急事態を宣言しません」とソベック氏は述べた。「宇宙船緊急カードは、それがなければ宇宙船の喪失が差し迫っていると真に確信できる場合にのみ使用します。」

その後3日間、深宇宙ネットワークは1日約20時間、ケプラーに焦点を合わせていました。ケプラーは2時間ごとに自転しており、通信アンテナは1回転につき20分間しか地球上のネットワークと通信できませんでした。

交信の間の時間、NASAはアンテナアレイが他の衛星と通信する必要があり、ケプラーチームは睡眠をとることができた。

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