Wie wird der Hubble-Hauptspiegel vor Schmutz geschützt?

Das Hubble-Weltraumteleskop hat vor kurzem 25 Jahre im All verbracht . Es umkreist in einer Höhe von ~550 km (begrenzt durch die Höhe, die das Shuttle erreichen könnte, um es zu warten) und hat geringfügige/triviale äußere Schäden durch Trümmerschläge erlitten (siehe Bild unten).

Ich weiß, dass sich der Hauptspiegel von der Öffnung, die Licht hereinlässt, in der Röhre befindet, aber soweit ich weiß, gibt es nichts im Inneren, um ihn vor Schmutz zu schützen, der direkt auf die Achse des Teleskops eintritt. Welche Strategien wurden bei der Konstruktion und dem Betrieb angewendet, um Schäden am Hubble-Hauptspiegel so zu minimieren, dass er nach 25 Jahren im Orbit immer noch leistungsfähig ist?

Nach nur 15 Jahren hatte der Kühlerabschnitt (hinteres Ende) der Wide Field Planetary Camera II (WFPC2) diese Trümmerschläge erlitten (beachten Sie, dass die Löcher vom Ausbohren der Aufprallpunkte stammen, nicht von den Trümmern selbst, die viel kleinere Spuren hinterlassen hätten ):

Wide Field Planetary Camera II Strahler

Dieses Bild zeigt den Kühlerabschnitt (hinteres Ende) der Wide Field Planetary Camera II (WFPC2), die auf dem Hubble-Weltraumteleskop installiert ist. Während der verschiedenen Hubble-Wartungsmissionen bemerkten die Astronauten winzige Grübchen und Dellen im Kühler – das Ergebnis von Weltraumschrott. Nach mehr als 15 Jahren im Weltraum wurde diese Oberfläche zu einem Rekord für die Ansammlung solcher Trümmer im erdnahen Orbit. Natürlich wollte die NASA die Menge und Art dieser Trümmer auswerten, und so wurden die Einschlagstellen analysiert, nachdem die Kamera zur Erde zurückgebracht worden war. Die größten Kernproben hinterließen Löcher mit einem Durchmesser von etwa 30 mm, aber die Trümmerpartikel waren weniger als einen Millimeter groß.

Bildnachweis: Eric Long, National Air and Space Museum. Quelle: Nationales Luft- und Raumfahrtmuseum Smithsonian

Im Gegensatz zum WFPC2 kann der Hauptspiegel im Orbit nicht gewartet werden, sodass er die gesamten 25 Jahre dort oben dem Weltraum ausgesetzt war (oder zumindest die ganze Zeit, in der das Teleskop tatsächlich beobachtet / die Objektivkappe geöffnet hat).

Vielleicht überschätze ich die Menge an Trümmern im Orbit (meine berufliche Einführung in LEO war im Zusammenhang mit dem Bau/Verbesserung eines Systems zur Verfolgung von Weltraumschrott), aber ich würde denken, dass es inzwischen genug (un)glückliche Trümmerschläge gegeben hätte den Spiegel erheblich beschädigt zu haben.


Beachten Sie, dass diese Frage ähnlich ist, aber nach den Auswirkungen von Schäden fragt, nicht danach, was getan wurde, um sie zu verhindern: Kumulierte Umweltschäden am Hubble-Hauptspiegel

Siehe cbat.eps.harvard.edu/iauc/02200/02209.html (erster Punkt) für einen Bericht über einen frühen Fall von Aufprallschäden an einem Teleskopspiegel ...
Ich habe Verkehrsschilder in Alaska mit weniger Schäden gesehen!

Antworten (1)

Es gab eine Auslegungsvorgabe (PDF, Seite 30) für eine „Wahrscheinlichkeit ohne Penetration“ von 95 % für 2 Jahre. Das Space Debris Handbook (PDF, Seite 137) weist darauf hin, dass das Hauptrisiko in einem Lichtleck in der hinteren Verkleidung lag. Ich konnte keine genauen Konstruktionsdetails finden, die dies gewährleisten.
Insbesondere habe ich keine Erwähnung der Whipple-Abschirmung gefunden (was die Standardmethode zu sein scheint). Die äußere Isolationsschicht der meisten HST ist MLI (PDF, Seite 17). Die hintere Ummantelung hat eine starre metallische Außenschicht , aber ich konnte nicht bestätigen, ob diese eine Abschirmfunktion hat.

Vielen Dank für die Debris HBK-Referenz, die der Meta -Ressourcenliste neben Klinkrads Buch hinzugefügt wurde.
Dies beantwortet zwar nicht wirklich das, wonach ich gesucht habe (wie sie den Spiegel vor dem Eindringen von Schmutz in den Lauf schützen), aber der völlige Mangel an Hinweisen auf den Schutz des Spiegels lässt mich denken, dass dies einfach kein Problem war. Diese Antwort zu akzeptieren, da sie mich zu dem Schluss führte, dass es keine spezifischen Konstruktionen / Betriebsverfahren zum Schutz des Hauptspiegels gab.
Es mag Betriebsverfahren geben (Teleskop nicht in Flugrichtung richten), aber ich habe keinen Hinweis darauf gefunden.