In de vroege ochtend van 27 oktober de Hubble-ruimtetelescoop richtte zich op een veld van sterrenstelsels niet ver van het Grote Plein in het sterrenbeeld Pegasus. In het veld bevonden zich stervormende sterrenstelsels tot op een afstand van 11 miljard lichtjaar. Met het doel in het vizier, Hubble's Wide Field Camera 3 nam een ​​beeld op. Het was de eerste foto die de telescoop maakte sinds hij drie weken eerder zijn ogen sloot voor het heelal. en het was het resultaat van een heel team van ingenieurs en experts die onvermoeibaar werkten om de telescoop de kosmos opnieuw te laten verkennen.

"Dit is een ongelooflijke saga geweest, gebouwd op de heroïsche inspanningen van het Hubble-team, " zei Hubble senior projectwetenschapper Jennifer Wiseman bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "Dankzij dit werk de Hubble-ruimtetelescoop is terug naar volledige wetenschappelijke capaciteit die de astronomische gemeenschap en het publiek de komende jaren ten goede zal komen."

Op vrijdagavond, 5 oktober het rond de aarde draaiende observatorium had zichzelf in "veilige modus" gezet nadat een van zijn gyroscopen (of "gyroscopen") faalde. Hubble stopte met het nemen van wetenschappelijke observaties, richtte zijn zonnepanelen op de zon, en wachtte op verdere instructies vanaf de grond.

Het was het begin van een driedaags vakantieweekend toen leden van het operatieteam van het ruimtevaartuig sms-berichten op hun telefoon begonnen te ontvangen, hen te waarschuwen dat er iets mis was met Hubble. In minder dan een uur, meer dan een dozijn teamleden hadden zich verzameld in de controlekamer van Goddard om de situatie te beoordelen. Na tevergeefs de mislukte gyro nieuw leven in te blazen, ze activeerden een back-upgyro op het ruimtevaartuig. Echter, de gyro begon al snel onmogelijk hoge rotatiesnelheden te melden - ongeveer 450 graden per uur, toen Hubble eigenlijk minder dan een graad per uur draaide.

"Dit is iets dat we nog nooit eerder op andere gyros hebben gezien - de prijzen zijn zo hoog, " zei Dave Haskins, Hubble's mission operations manager bij Goddard.

Hubble heeft zes gyros aan boord, en het gebruikt er meestal drie tegelijk om de meeste wetenschap te verzamelen. Echter, twee van de zes gyros waren eerder mislukt. Dit was Hubble's laatste back-upgyro. Het operatieteam moest ofwel uitzoeken hoe het werkend te krijgen, of ga naar een eerder ontwikkelde en geteste "one-gyro-modus, " waarvan is bewezen dat het werkt, maar de efficiëntie van Hubble zou beperken en hoeveel van de lucht de telescoop in een bepaalde tijd van het jaar zou kunnen waarnemen - iets wat zowel het operatieteam als astronomen willen vermijden totdat er geen andere keuze is.

Toen ze besloten wat te doen, teamleden bleven continu in het controlecentrum om de gezondheid en veiligheid van het ruimtevaartuig te bewaken. Omdat het controlecentrum van Hubble in 2011 was overgeschakeld op geautomatiseerde operaties, er waren niet langer mensen aanwezig om Hubble 24 uur per dag in de gaten te houden.

"Het team trok de klok rond samen om het personeel te bemannen, iets wat we in jaren niet hebben gedaan, " zei Haskins. Teamleden kwamen tussenbeide om diensten aan te nemen - verschillende systeemingenieurs van Hubble, anderen die helpen bij het uitvoeren van tests en controles van Hubble's grondsystemen en sommigen die de controlekamer van Hubble bemanden, maar dat al lang niet meer hadden gedaan. "Het is jaren geleden dat ze op de console dat soort ploegenwerk deden. Voor mij was het naadloos. Het toont de veelzijdigheid van het team."

In de tussentijd, tijdens het vakantieweekend, Hubble-projectmanager Pat Crouse was bezig met het rekruteren van een team van experts uit Goddard en het hele land om het ongebruikelijke gedrag van de back-upgyro te analyseren en te bepalen of dit kon worden gecorrigeerd. Deze beoordelingscommissie voor anomalie kwam dinsdag voor het eerst bijeen, 9 oktober en hebben waardevolle inzichten bijgedragen tijdens het herstel van Hubble.

Het kostte weken van creatief denken, continue tests en kleine tegenslagen om het probleem van de zich misdragende gyro op te lossen. Leden van het operatieteam en van de beoordelingscommissie vermoedden dat er een soort obstructie in de gyro zou kunnen zijn die de metingen beïnvloedt. Een poging om een ​​dergelijke blokkade op te heffen, het team probeerde herhaaldelijk de gyro tussen verschillende operationele modi te schakelen en het ruimtevaartuig met grote hoeveelheden te roteren. In antwoord, de extreem hoge rotatiesnelheden van de gyro daalden geleidelijk tot ze bijna normaal waren.

Aangemoedigd maar voorzichtig, het team heeft nieuwe softwarebeveiligingen op Hubble geüpload om de telescoop te beschermen voor het geval de gyro opnieuw te hoge snelheden meldt, en stuurde de telescoop vervolgens door enkele oefenmanoeuvres om echte wetenschappelijke waarnemingen te simuleren. Ze hielden nauwlettend in de gaten om ervoor te zorgen dat alles op het ruimtevaartuig correct functioneerde. Het deed.

"In het begin hadden we geen idee of we dat probleem zouden kunnen oplossen of niet, " Hubble's adjunct-mission operations manager, Mike Myslinski, zei over de hoge gyrotarieven.

Op de achtergrond, andere teamleden bij Goddard en het Space Telescope Science Institute waren begonnen met de voorbereidingen voor het geval Hubble zou moeten overschakelen naar het gebruik van slechts een enkele gyro, met de andere werkende gyro in reserve gehouden als back-up. Gelukkig, de resultaten van hun inspanningen waren deze keer niet nodig, maar hun werk was niet voor niets. "We weten dat we op een dag naar één gyro moeten gaan, en daar willen we zo goed mogelijk op voorbereid zijn, "Zei Myslinski. "We hadden altijd gezegd dat als we eenmaal tot drie gyroscopen zouden komen, we zoveel mogelijk van tevoren zouden doen voor de wetenschap met één gyro. Die dag is aangebroken."

Voor nu, echter, Hubble is terug om het universum te verkennen met drie werkende gyroscopen, thanks to the hard work of a multitude of people on the ground.

"Many team members made personal sacrifices to work long shifts and off-shifts to ensure the health and safety of the observatory, while identifying a path forward that was both safe and effective, " Crouse said of the efforts to return to science. "The recovery of the gyro is not only vital for the life expectancy of the observatory, but Hubble is most productive in three-gyro mode, and extending this historic period of productivity is a main objective for the mission. Hubble will continue to make amazing discoveries when it is time to operate in one-gyro mode, but due to the tremendous effort and determination of the mission team, now is not the time."