¿Cómo se protege el espejo principal del Hubble de los escombros?

El telescopio espacial Hubble cumplió recientemente 25 años en el espacio . Orbita a una altitud de ~550 km (limitada por la altitud que podría alcanzar el transbordador para darle servicio) y ha sufrido daños exteriores menores/triviales debido a impactos de escombros (ver imagen a continuación).

Sé que el espejo principal está debajo del tubo desde la abertura que deja entrar la luz, pero según tengo entendido, no hay nada adentro que lo proteja de los desechos que ingresan directamente en el eje del telescopio. ¿Qué estrategias se utilizaron en el diseño y la operación para minimizar el daño al espejo principal del Hubble de modo que aún pueda funcionar después de 25 años en órbita?

Con solo 15 años, la sección del radiador (extremo trasero) de la cámara planetaria de campo amplio II (WFPC2) había sufrido estos impactos de escombros (tenga en cuenta que los agujeros se deben a la perforación de los puntos de impacto, no a los escombros en sí, que habrían dejado marcas mucho más pequeñas). ):

Radiador de cámara planetaria de campo ancho II

Esta imagen muestra la sección del radiador (parte trasera) de la cámara planetaria de campo amplio II (WFPC2), instalada en el telescopio espacial Hubble. Durante las diversas misiones de servicio del Hubble, los astronautas notaron pequeños hoyuelos y abolladuras en el radiador, resultado de los desechos espaciales. Después de más de 15 años de exposición al espacio, esta superficie se convirtió en un registro de la acumulación de este tipo de desechos en la órbita terrestre baja. Naturalmente, la NASA quería evaluar la cantidad y la naturaleza de estos escombros, por lo que, después de devolver la cámara a la Tierra, se analizaron los lugares de impacto. Las muestras de núcleo más grandes dejaron agujeros de unos 30 mm de diámetro, pero las partículas de escombros tenían menos de un mm de tamaño.

Crédito de la imagen: Eric Long, Museo Nacional del Aire y el Espacio. Fuente: Museo Nacional Smithsonian del Aire y el Espacio

A diferencia del WFPC2, el espejo principal no se puede reparar en órbita, por lo que ha estado expuesto al espacio durante los 25 años completos (o al menos todo el tiempo que el telescopio está realmente observando/tiene la tapa de la lente abierta).

Tal vez sobreestime la cantidad de escombros en órbita (mi introducción profesional a las cosas en LEO fue en el contexto de la construcción/mejora de un sistema para rastrear los desechos espaciales), pero creo que a estas alturas ya habría habido suficientes (desafortunados) impactos de escombros. haber dañado significativamente el espejo.


Tenga en cuenta que esta pregunta es similar pero pregunta sobre los efectos del daño, no sobre lo que se hizo para evitarlo: daño ambiental acumulado en el espejo principal del Hubble

Consulte cbat.eps.harvard.edu/iauc/02200/02209.html (primer elemento) para obtener un informe sobre un caso temprano de daño por impacto en el espejo de un telescopio...
¡He visto señales de tráfico en Alaska con menos daño que eso!

Respuestas (1)

Había un requisito de diseño (PDF, página 30) para una "probabilidad de no penetración" del 95 % durante 2 años. El Manual de desechos espaciales (PDF, página 137) indica que se consideró que el riesgo principal era una fuga leve en el obenque de popa. No he podido encontrar detalles específicos sobre los detalles de construcción que aseguren esto.
Específicamente, no he encontrado ninguna mención al blindaje de Whipple (que parece ser el método predeterminado). La capa exterior de aislamiento en la mayor parte del HST es MLI (PDF, página 17). El obenque de popa tiene una capa exterior metálica rígida , pero no he podido confirmar si tiene alguna función de blindaje.

Gracias por la referencia de Debris HBK, agregada a la lista de metarrecursos junto al libro de Klinkrad.
Si bien esto realmente no responde a lo que estaba buscando (cómo protegen el espejo de los escombros que ingresan por el cañón), la falta total de referencia a la protección del espejo me hace pensar que simplemente no era una preocupación. Aceptar esta respuesta ya que me llevó a la conclusión de que no había diseños/procedimientos operativos específicos para proteger el espejo principal.
Puede haber procedimientos operativos (no apunte el telescopio en la dirección del vuelo), pero no he encontrado ninguna indicación de eso.