Hubble: Uralttechnik ohne Ersatz versagt im Orbit

Das Hubble-Teleskop ist außer Betrieb. Die Speicherbänke aus den 1980er Jahren lassen sich nicht mit der CPU von 1974 ansprechen, die auf einer Platine zusammengelötet wurde.

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Aufnahmen vom Start des Hubble-Teleskops 1990 mit dem Spaceshuttle Discovery.
Aufnahmen vom Start des Hubble-Teleskops 1990 mit dem Spaceshuttle Discovery. (Bild: Nasa)

Das Weltraumteleskop Hubble ist außer Betrieb. Seit einer Woche versuchen Techniker, einen der beiden Payload-Computer wieder zum Laufen zu bringen, nachdem die zuletzt genutzte Speicherbank ausgefallen ist.

Inhalt:
  1. Hubble: Uralttechnik ohne Ersatz versagt im Orbit
  2. Für Hubble wurde kein Ersatz gebaut

Der Flugcomputer funktioniert noch immer problemlos. Das Weltraumteleskop ist also steuerbar und befindet sich also in einer sicheren Lage. Aber die Instrumente des eigentlichen Teleskops, die ihrerseits mit eigenen Computern ausgestattet sind, können nicht angesprochen werden.

Die Payload-Computer sind echte Museumsstücke. Es handelt sich um 18-Bit (in Worten: Achtzehn Bit) NASA Standard Spacecraft Computer-1 (NSSC-1), die im Jahr 1974 als Nachfolger des Bordcomputers des Orbiting Astronomical Observatory C (OAO-C) aus dem Jahr 1972 entworfen wurden. Die CPUs bestehen nicht aus einem Chip, sondern aus Platinen mit insgesamt je 1.700 integrierten Schaltkreisen.

Die CPUs können auf vier Speicherbänke mit einer Kapazität von 64 Kiloword zugreifen, mit 18 Bit pro Word also 1.179.648 Bit. An Bord von Hubble befindet sich dabei nicht mehr der ursprüngliche NSSC-1, sondern ein Ersatzcomputer. Dieser wurde in den 1980er Jahren gebaut und 2001 bei einer Servicemission eingebaut. Er verwendet CMOS-Speicher als RAM.

CMOS-Ersatz für Magnetkernspeicher war unzuverlässig

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Ursprünglich bestand der Speicher des Computers von Hubble aus Magnetkernspeicherbänken. Es handelte sich um einen nicht-volatilen Arbeitsspeicher, der seinen Inhalt auch ohne Strom behält - ein wichtiger Faktor wegen des hohen Stromverbrauchs der Elektronik der 1970er Jahre. Der Speicher war auch weniger fehleranfällig.

Bei der letzten Servicemission im Jahr 2009 musste einer der 2001 ersetzten Computer zur Datenkonvertierung wegen Fehlern im CMOS-Speicher ausgetauscht werden. Ob der nun aufgetretene Fehler von der Nasa noch behoben oder umgangen werden kann, ist ungewiss.

Eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Magnetspeichertechnologie spielte übrigens der spätere Nobelpreisträger John Goodenough. Die Erfahrung aus der Entwicklung keramischer Magnetkerne erlaubte ihm, zehn Jahre lang Grundlagenforschung zu den elektrischen und magnetischen Eigenschaften von Keramik mit einer eigenen Forschungsgruppe durchzuführen.

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Das führte schließlich zum Auftrag, bessere keramische Separatoren für die 1966 erstmals von Ford vorgestellten Natrium-Schwefel-Akkus zu entwickeln. Diese Akkus auf Natrium-Basis führten zur Inspiration, Lithium-Ionen-Akkus zu entwickeln und 1981 schließlich zur nobelpreiswürdigen Entdeckung der Lithium-Kobaltoxid-Kathode.

Im Hubble Space Telescope arbeiten die letzten in Betrieb befindlichen NSSC-1-Computer und die Nasa bemüht sich, wenigstens eine der vier Speicherbänke wieder ansprechen zu können. Aus- und wieder Einschalten hat nicht den erhofften Erfolg gebracht, genauso wenig die Befehle zum Wechsel der Speicherbänke oder der CPUs.

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Für Hubble wurde kein Ersatz gebaut 
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Frank... 29. Jun 2021 / Themenstart

Es ist Technik, die keinerlei Flexibilität oder Autonomie zulässt. Das Teleskop muss...

EGMU 28. Jun 2021 / Themenstart

Als man den Computer 2001 mittels Spaceshuttle ausgetauscht hat, hätte das transportieren...

Cold fire 26. Jun 2021 / Themenstart

erste Hälfte: da wurde teilweise alte bewährte technologie verbaut die nun uralt ist und...

smonkey 22. Jun 2021 / Themenstart

Natürlich stören die die erdgebundene Astronomie. Entsprechend groß war ja auch der...

4ndreas 22. Jun 2021 / Themenstart

Die Gesamtkosten des Shuttle Programms sind laut Wikipedia 211 Mrd. Dollar bei 135 Flüge...

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