la réinitialisation du télescope spatial Hubble

[Daniel JEquipe du forum]

Débutée mercredi 15 octobre, la délicate réinitialisation du télescope spatial Hubble avait bien commencé. Mais elle a dû être interrompue après deux incidents survenus le lendemain.


La panne survenue le 27 septembre dernier et qui a eu pour effet de paralyser complètement le télescope
spatial Hubble aurait pu passer au rang de mauvais souvenir… si la
longue procédure de remise en route de l’unité de formatage de réserve
(CU/SDF, ou Control Unit/Science Data Formatter) et de ses cinq systèmes associés s’était accomplie comme le souhaitaient les ingénieurs.


Pour cette réparation à distance, les techniciens du centre Goddard de la Nasa
n’avaient pas le droit à l’erreur. Le CU/SDF est en fait un ordinateur
basique, chargé de collecter et centraliser les données provenant des
cinq instruments scientifiques du télescope spatial, de les stocker,
puis de les répartir entre leurs différents destinataires sur Terre. Véritable nerf optique de Hubble, il conditionne le fonctionnement du prestigieux instrument.


Schéma du CU/SDF. Crédit Nasa



L’importance de cet appareil avait incité les techniciens à installer à bord de Hubble un second CU/SDF de réserve nommé « side 2
» et l’intervention, très simple dans son principe, consistait à
basculer le système de transmission de l’un sur l’autre. En fait,
c’était un peu plus complexe… Chaque instrument scientifique possède sa
propre interface de communication, reliée physiquement au CU/SDF, et
qui doit suivre la même procédure.


Début de ce mois d’octobre, les techniciens
décidaient donc de vérifier soigneusement chaque appareil au moyen de
procédures de tests dont certaines n’avaient plus été utilisées depuis
une dizaine d’années, puis de mettre complètement hors circuit
l’instrumentation scientifique ainsi que les systèmes associés, y
compris le CU/SDF side 1. La voie était désormais libre pour remettre en route le CU/SDF side 2,
un système informatique sophistiqué pour l’époque mais remontant tout
de même à la génération Windows 3.1. Qui plus est, cet ordinateur
n’avait jamais été activé depuis sa mise en orbite il y a 18 ans.


Réveil difficile


Au début des opérations, tout s’est parfaitement déroulé et CU/SDF side 2 est bien sorti de son long sommeil. « Je
n’irais pas jusqu’à dire que la procédure était risquée, mais il
s’agissait d’une marche à suivre complexe et que nous n’avions jamais
effectuée auparavant », confiait alors Art Whipple, directeur des
services de maintenance et du système du télescope spatial au centre
Goddard de la Nasa.


Mais les techniciens devaient encore procéder à
divers étalonnages des instruments avant leur remise en service,
espérant que Hubble pourrait retrouver toutes ses capacités en cette
fin de semaine.


Las ! Le lendemain jeudi 16 octobre à 13 h 40 locales, alors que l’activation de l’instrument ACS (Advanced Camera for Surveys)
était en cours, une défaillance a été constatée au niveau d’une source
d’alimentation à basse tension et la procédure s’est interrompue.


La salle de contrôle des instruments de Hubble. Crédit Nasa



Un briefing a été organisé à 17 h pour tenter de
déterminer la source du problème. Alors même que se déroulait cette
réunion, une seconde défaillance se produisait et le fonctionnement du
CU/SDF était interrompu... L'ordinateur principal de Hubble lui-même
(un HST486) venait en effet de placer le CU/SDF en mode de sécurité
suite à l’absence de signal provenant du SI C&DH (SI Command and Data Handling), un ordinateur assurant le transfert des données entre les instruments scientifiques et le télescope spatial.


Logiquement, les techniciens décidaient alors de
procéder à un vidage mémoire du CU/SDF et d’en examiner le contenu.
Cette analyse minutieuse, terminée vendredi 17 octobre, permettait
d’établir qu’il n’existait aucun lien entre la défaillance de
l’ordinateur et la panne du 27 septembre dernier.


Des solutions à trouver


Les premières constatations pencheraient plutôt vers un problème au niveau du CU/SDF side 2,
qui rappelons-le, n’avait jamais été mis en service depuis le
lancement. L’ordinateur principal de Hubble, quant à lui, continue
d’accomplir parfaitement les instructions qui lui sont transmises
depuis le centre de contrôle, et tous ses sous-systèmes fonctionnent
parfaitement.


La réactivation du télescope spatial ne s’est donc
pas accomplie aussi bien qu’on ne l’espérait… D’autres procédures sont
actuellement envisagées, et testées sur une réplique de Hubble
installée dans une salle stérile du Centre Goddard dans le cadre d’un
programme de tests (HST Program’s Vehicle Electrical System Test Facility).
L’option actuellement la plus vraisemblable serait de laisser
provisoirement l’instrument fonctionner de façon hybride, faisant
appel, de façon complémentaire, à la fois au CU/SDF side 1 et au side 2.


Source: http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronautique/d/hubble-la-reinitialisation-du-telescope-spatial-echoue_17071/

[Daniel JEquipe du forum]

Le dernier bulletin de santé du télescope spatial Hubble
est plutôt encourageant. Les techniciens, qui se relaient sans arrêt à
son chevet, ont pu déterminer les problèmes mais non leur cause.
Néanmoins le prestigieux instrument pourrait reprendre du service la
semaine prochaine.


Une semaine après les incidents qui avaient arrêté net
la réinitialisation de Hubble en le plongeant dans un sommeil
protecteur, l'instrument reprend vie peu à peu. Tous ses systèmes de
régulation fonctionnent, même si ses instruments restent encore en
« mode sans échec » (safe mode, en anglais).


Au cours des derniers jours, les techniciens ont
réussi à identifier le scénario à l’origine de l’arrêt en cascade de
divers dispositifs, y compris l’ordinateur central. Pendant la longue
procédure de réanimations successives des canaux de communication
individuels des cinq instruments scientifiques servant de relais avec
le CU/SDF Side B, celui-ci commandait brusquement un arrêt d’urgence et tout le système de transmissions basculait en mode de sécurité.


A l’examen des données contenues dans les mémoires,
il apparaît aujourd’hui qu’un des instruments scientifiques équipant la
caméra principale du télescope (Wide Field Camera 2),
avait généré un signal légèrement trop faible. En soi, cela n’est pas
alarmant car ce dispositif fonctionne de façon continue depuis plus de
18 années… Mais lorsque, environ deux heures plus tard, le débit des
transmissions a connu un léger ralentissement entre Side B et
l’ordinateur central de Hubble, aussi appelé ordinateur de charge
utile, ce dernier a vraisemblablement considéré que les deux
défaillances étaient corrélées et a interrompu la procédure.


Effet du viellissement ou réglage trop fin ?


Si les deux dysfonctionnements sont à présent
identifiés, on ne peut pas en dire autant de leur cause, qui pourrait
être simplement liée à l’âge du télescope et au vieillissement de ses
composants électroniques. Les techniciens estiment que le problème
aurait pu être évité s’ils avaient adopté une synchronisation moins
fine entre les divers éléments, et c’est sous cet angle que la
procédure a repris, prudemment, après avoir éliminé toute possibilité
de défaillance d’ordre logiciel ou de commande.


Actuellement, l’ordinateur de charge utile est
réactivé en fonctionne parfaitement. S’il reste parfaitement
opérationnel jusqu’à samedi 25 octobre, la procédure d’activation du
canal de transmission entre Wide Field Camera 2 et Side 2
sera à nouveau initiée après avoir augmenté le niveau de tolérance de
la détection d’erreurs. En cas de succès – et les ingénieurs se
montrent confiants –, les instruments restants seront sortis de leur
torpeur et réinitialisés, Hubble pouvant ainsi reprendre un service
régulier d’ici une semaine.


Mission de sauvetage


Les responsables du programme ne dissimulent pas leur soulagement de voir que Side 2,
au départ simple élément redondant, fonctionne parfaitement après 18
années de repos complet. Il ne sera donc pas nécessaire, comme cela
avait été envisagé, de commuter entre eux de façon quelque peu
acrobatique certains éléments de Side 1 et de Side 2 parmi ceux paraissant les plus fiables…


La décision a tout de même été prise d’emmener un
CU/SDF complet lors de la mission de maintenance du télescope spatial,
dont le lancement a été reporté du 14 octobre dernier au mois de
février 2009, et de procéder au remplacement. Cet appareil, exhumé de
la chambre stérile où il était entreposé depuis près de deux décennies,
est actuellement en cours de vérification à la Nasa.


Au cours de cette mission, d’autres travaux seront
aussi réalisés, tels l’installation d’une nouvelle caméra, le
remplacement de plusieurs gyroscopes, des batteries, et l’amélioration
du système de poursuite.


Source: http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronautique/d/le-telescope-spatial-hubble-reprend-vie_17131/