2018年10月5日，由于哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的陀螺儀出現(xiàn)問(wèn)題，美國(guó)宇航局（NASA）地面控制中心“哈勃”小組，宣布哈勃空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)入安全模式，暫停太空探測(cè)任務(wù)。

到2018年年底，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“哈勃”）已經(jīng)服役了整整28年，超過(guò)設(shè)計(jì)壽命13年。這可以看做是工程史上的奇跡。雖然航天飛機(jī)退役后，在軌維修“哈勃”已經(jīng)是不可能的任務(wù)了，但在這20多年時(shí)間里，“哈勃”為航天維修、特別是艙外活動(dòng)提供的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，是寶貴而無(wú)可替代的。特別是NASA具體從中總結(jié)出了哪些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，尤其是在哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)失事后，執(zhí)行的最后一次“哈勃”維護(hù)任務(wù)有哪些改進(jìn)和特點(diǎn)，是值得深入探究的，這也為“哈勃”后續(xù)的使用積累了很多經(jīng)驗(yàn)。

湊合著用的那些年

因?yàn)楦鐐惐葋喬?hào)航天飛機(jī)事故，“哈勃”的最后一次維護(hù)任務(wù)（SM4）推遲到了2009年。為了在這幾年時(shí)間里保證“哈勃”還能勉強(qiáng)工作，美國(guó)宇航局認(rèn)真分析了主要的風(fēng)險(xiǎn)，認(rèn)為最大的麻煩在于陀螺儀和電池，必須想出有效的辦法，讓這兩種器件再多堅(jiān)持幾年。

陀螺儀要省著用

▲ 航天員在SM3A任務(wù)中更換陀螺儀和速率傳感器

“哈勃”在發(fā)射之初，有兩套陀螺，共6副。正常情況下，需要用其中3副陀螺來(lái)服務(wù)于指向控制系統(tǒng)和飛行軟件。3副陀螺儀才能為“哈勃”提供足夠的姿態(tài)測(cè)量精度，來(lái)服務(wù)于鏡頭的精確指向和拍攝。然而作為一種精密的機(jī)械設(shè)備，陀螺的壽命是有限的。在2005年之前，“哈勃”一直在用3個(gè)陀螺儀運(yùn)行。這種模式下，望遠(yuǎn)鏡的指向誤差不超過(guò)200角秒。如果陀螺儀漂移過(guò)多，就使用固定式星敏感器（FHST）來(lái)修正，把偏移量降低到一定程度，然后再用精密制導(dǎo)敏感器（FGS）來(lái)修正。FGS的搜索范圍只有50角秒，如果偏差太大，它就不起作用了。另外，“哈勃”上還有兩套磁敏感器（MSS），用于動(dòng)力學(xué)管理，并不直接向指向控制系統(tǒng)提供姿態(tài)數(shù)據(jù)。

但是，為了讓剩余的陀螺儀工作更長(zhǎng)的時(shí)間、減少老化和磨損，NASA設(shè)計(jì)了一種雙陀螺科學(xué)模式（TGS）。顧名思義，TGS就是只用2副陀螺。然而，必須有來(lái)自其他傳感器的信息來(lái)替代第3副陀螺，否則就會(huì)發(fā)生精度嚴(yán)重下降的問(wèn)題。NASA用上面說(shuō)到的FHST、FGS和MSS信息綜合起來(lái)，從大到小修正陀螺儀漂移帶來(lái)的誤差。

在TGS模式下，“哈勃”優(yōu)先選擇精度最高的F2G模式來(lái)運(yùn)行，不能保持則降低到T2G模式，最后是M2G模式。如果“哈勃”遭到嚴(yán)重問(wèn)題而被迫進(jìn)入安全模式，那么在恢復(fù)的時(shí)候，會(huì)先進(jìn)入M2G模式，然后漸次升級(jí)到T2G模式和F2G模式。假設(shè)狀態(tài)比較好，也可以直接從安全模式進(jìn)入T2G模式，再恢復(fù)到F2G模式。

這些模式聽(tīng)起來(lái)很復(fù)雜，但因?yàn)镹ASA對(duì)于“哈勃”的運(yùn)行已經(jīng)得心應(yīng)手，所以實(shí)施上沒(méi)有遇到太大困難。只經(jīng)過(guò)了三圈軌道，“哈勃”就成功進(jìn)入了F2G模式，精確地實(shí)現(xiàn)了角速度控制、星圖繪制、姿態(tài)確定和糾偏操作。2005年8月起，TGS模式進(jìn)入正式運(yùn)行。

電池充電有講究

在1990年發(fā)射的時(shí)候，“哈勃”用的是鎳氫蓄電池，總?cè)萘?20安時(shí)，大概是相當(dāng)于192.5個(gè)iPhone X手機(jī)電池。但是經(jīng)過(guò)20多年的運(yùn)行之后，“哈勃”和我們的手機(jī)一樣，也面臨著電池衰減的問(wèn)題。到2004年，這些電池的總?cè)萘恳呀?jīng)下降到246安時(shí)，而且會(huì)繼續(xù)下降。SM4任務(wù)的重要工作就是給它換新電池。然而SM4的推遲迫使NASA只能想辦法用舊電池繼續(xù)湊合幾年。

▲ 在SM4任務(wù)中，被機(jī)械臂抓回的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡

傳統(tǒng)上，“哈勃”采用充滿(mǎn)模式。但是為了延長(zhǎng)電池壽命，從2006年1月開(kāi)始采用所謂的“尖峰充電模式”。每圈軌道飛行中，盡量延長(zhǎng)充電時(shí)間，但充電電路逐步減小。這是通過(guò)有選擇地?cái)嚅_(kāi)部分太陽(yáng)電池來(lái)實(shí)現(xiàn)的。最多時(shí)利用12塊太陽(yáng)電池，最少用4塊。這樣就可以用比較小的電流來(lái)維持比較高的電壓。不過(guò)這樣充電會(huì)導(dǎo)致電池溫度比設(shè)計(jì)溫度高兩攝氏度左右。所以，必須用計(jì)算機(jī)自動(dòng)平衡電壓和溫度之間的關(guān)系。而且，要對(duì)“哈勃”上的6塊蓄電池分別獨(dú)立充電，這樣就可以避免6塊電池同時(shí)升溫。事實(shí)證明，這樣的方法效果還不錯(cuò)，“哈勃”的電池容量后來(lái)一直保持在246安時(shí)，沒(méi)有發(fā)生顯著下降。

最后一次SM

2009年的SM4因?yàn)槭亲詈笠淮危⑶铱紤]到詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射日期一再推遲，所以美國(guó)宇航局為SM4規(guī)劃了大量?jī)?nèi)容，希望“哈勃”能多堅(jiān)持幾年，避免出現(xiàn)觀測(cè)能力空白。

全換成新的

按照計(jì)劃，SM4基本上是把“哈勃”的內(nèi)臟全換成新的。為此要進(jìn)行5次出艙活動(dòng)。更換兩套電池、6臺(tái)陀螺儀，換掉兩臺(tái)科學(xué)儀器，更換新的精密制導(dǎo)敏感器，三塊新的防護(hù)氈。

6塊鎳氫電池分成兩組，放置在2號(hào)和3號(hào)設(shè)備架的維護(hù)艙門(mén)后面。這些電池的分量都不輕，每組大約有227千克重。如果不是在失重環(huán)境下，人力是抽不出來(lái)的。每塊電池有23個(gè)單元，其中22個(gè)用于夜間給“哈勃”供電，剩下1個(gè)是地面測(cè)試用的。每塊電池配套兩個(gè)連接器，其中一個(gè)連接器用于直接供電，另外一個(gè)用于測(cè)量和發(fā)送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括電池內(nèi)部壓力和溫度等。

舊的蓄電池采用干式電解質(zhì)，SM4打算換成濕式的。另外，新電池設(shè)置了隔離開(kāi)關(guān)，可以通過(guò)電子控制的方式實(shí)現(xiàn)與連接器的通斷控制。這樣更有利于安全運(yùn)行。除此之外，新舊電池沒(méi)有什么區(qū)別。

“哈勃”共攜帶了3臺(tái)“速率陀螺組件”（RGA），每個(gè)RGA包括2副“速率集成陀螺”，它們裝在同一個(gè)設(shè)備盒里，稱(chēng)為“速率敏感器單元”（RSU）和一個(gè)“電子控制單元”（ECU）。SM4任務(wù)打算把這6副陀螺全都換掉。陀螺儀是“哈勃”用來(lái)測(cè)定自身姿態(tài)的主要敏感器，測(cè)量的結(jié)果用數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)兩個(gè)信道輸出。在1993年的SM1任務(wù)期間，更換了兩個(gè)RSU；在1999年的SM3任務(wù)期間又全部更換了一次。

▲ 這是一張非常有趣的照片，照片上看起來(lái)有好幾個(gè)航天員在工作，實(shí)際只有兩個(gè)航天員，其它的只是哈勃望遠(yuǎn)鏡反射出來(lái)的影像

▲ 航天員安德魯·費(fèi)斯特爾在SM4任務(wù)中進(jìn)入第一次太空行走

精密制導(dǎo)敏感器（FGS）用來(lái)跟蹤某些具體的恒星，來(lái)輔助陀螺儀確定“哈勃”的姿態(tài)。即使在6個(gè)陀螺儀都能正常工作的時(shí)候，F(xiàn)GS的作用也非常重要。FGS包括兩臺(tái)主要設(shè)備，首先是精密制導(dǎo)電子系統(tǒng)（FGE），其次是精密制導(dǎo)輻射帶單元（RBM）。RMB由兩類(lèi)光學(xué)器件組成：干涉計(jì)組件和星敏感伺服機(jī)構(gòu)組件。FGS是一件相當(dāng)沉重的設(shè)備，總質(zhì)量達(dá)到220多千克。

具體的任務(wù)內(nèi)容包括更換精密制導(dǎo)敏感器（FGS）、更換新一代外層防護(hù)氈（NOBL）（替換已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞的多層隔離氈MLI）。在科學(xué)儀器方面，要換掉上一代的寬視場(chǎng)行星相機(jī)2（WFC2），換掉那臺(tái)用來(lái)解決主鏡超差的空間望遠(yuǎn)鏡主軸修正光學(xué)設(shè)備（COSTAR），用寬視場(chǎng)行星相機(jī)3（WFC3）和宇宙起源成像儀（COS）取而代之。還要修理已經(jīng)老舊的空間望遠(yuǎn)鏡成像光譜儀（STIS）

STS-125任務(wù)共有7位航天員升空，執(zhí)行11天任務(wù)。其中4人分成兩組進(jìn)行了5次艙外維修活動(dòng)，第一組兩人出艙兩次，第二組兩人出艙三次。一般來(lái)說(shuō)，一次飛行中航天員出艙不能超過(guò)三次，每次出艙活動(dòng)持續(xù)不超過(guò)6小時(shí)。所以第一組預(yù)備把最后一次出艙機(jī)會(huì)留給可能的航天飛機(jī)本身維修。

五次艙外活動(dòng)的任務(wù)時(shí)間其實(shí)很緊張，第一次需要更換寬視場(chǎng)行星相機(jī)和科學(xué)儀器指令及數(shù)據(jù)處理模塊，還需要更換軟捕獲機(jī)構(gòu)(SCM)和維護(hù)艙門(mén)閂。第二次需要安裝新的速率敏感器單元并更換一個(gè)電池組。第三次需要安裝宇宙起源波譜成像儀，并徹底修復(fù)先進(jìn)巡天相機(jī)。第四次需要修復(fù)Space 望遠(yuǎn)成像攝譜儀(STIS)。第五次，也就是最后一次，需要更換精密制導(dǎo)系統(tǒng)和另一個(gè)電池組。

安全性問(wèn)題

考慮到SM4就是因?yàn)楦鐐惐葋喬?hào)事故才推遲的，所以2006年NASA決定恢復(fù)任務(wù)時(shí)，對(duì)安全性問(wèn)題的重視達(dá)到了空前的高度。特別是在SM3A到SM4的這些年里，NASA在國(guó)際空間站艙外活動(dòng)工作中積累了大量新的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了新的工具和接口，也對(duì)安全性問(wèn)題有了很多新的認(rèn)識(shí)。如何把這些新的知識(shí)應(yīng)用到SM4當(dāng)中去，成為任務(wù)籌備中的一項(xiàng)重要工作。

“哈勃”設(shè)計(jì)于上世紀(jì)80年代，許多用于維護(hù)和維修它的工具設(shè)計(jì)于90年代，在安全性上可能已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足21世紀(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。例如有些工作具有鋒利邊緣，用于切割、翻撬和夾緊。在國(guó)際空間站運(yùn)行中，已經(jīng)不允許有這些工具了。于是NASA對(duì)整個(gè)安全工作進(jìn)行了重新梳理。

SM4的安全性工作，要考察系統(tǒng)、分系統(tǒng)、設(shè)備、人員位置、接觸和人員動(dòng)作中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。其中不僅僅要考察與“哈勃”相關(guān)的內(nèi)容，還要參考其他艙外活動(dòng)中存在的風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)工作由約翰遜中心的載荷安全性評(píng)估委員會(huì)負(fù)責(zé)，要針對(duì)新的載荷架、軟件、電池、設(shè)備、任務(wù)環(huán)境、艙外環(huán)境分別給出報(bào)告。

▲ 航天員邁克爾·費(fèi)爾在水下的哈勃望遠(yuǎn)鏡模型中進(jìn)行維修訓(xùn)練

安全工作的一個(gè)基本思路是，航天員在接受訓(xùn)練并掌握相關(guān)知識(shí)后，能夠知道安全風(fēng)險(xiǎn)的位置和存在，能夠采取合適的對(duì)策來(lái)減緩這些風(fēng)險(xiǎn)，使之降低到一個(gè)可以接受的程度。

通過(guò)分析，約翰遜中心找出了哪些風(fēng)險(xiǎn)呢？我們不妨來(lái)挨個(gè)看一看。

1.踢壞設(shè)備

這聽(tīng)起來(lái)很荒唐，訓(xùn)練有素的航天員還能干這么不靠譜的事兒？然而研究發(fā)現(xiàn)，在失重環(huán)境下，航天員要保持身體平衡是有困難的，當(dāng)他們?cè)诤教祜w機(jī)貨艙里運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，很可能會(huì)踢到腳下的設(shè)備架，而嬌氣的“哈勃”儀器就裝在上面。比如IMAX相機(jī)的存放位置就在氣閘艙和修理位置之間，它上面有個(gè)不算結(jié)實(shí)的玻璃蓋。一旦被踢碎，不但設(shè)備本身壞了，還會(huì)形成尖利的碎玻璃，危及航天服，進(jìn)而威脅航天員的生命安全。為了減緩這種風(fēng)險(xiǎn)，需要給航天員設(shè)計(jì)一個(gè)艙外行走路線圖，指出哪里有風(fēng)險(xiǎn)存在，根據(jù)這個(gè)路線圖進(jìn)行反復(fù)而嚴(yán)格的訓(xùn)練。

2.機(jī)械臂操作

在維修“哈勃”的時(shí)候，需要用航天飛機(jī)上的機(jī)械臂把它抓住，拉到貨艙里固定住，然后再展開(kāi)維修。這個(gè)時(shí)候，“哈勃”的太陽(yáng)電池還處在展開(kāi)狀態(tài)，內(nèi)部的科學(xué)儀器也正在工作。因此無(wú)論抓還是拉，動(dòng)作幅度都不能太猛烈。而且要防止“哈勃”撞到航天飛機(jī)貨艙，造成損壞。在SM3A任務(wù)之前，NASA并沒(méi)有對(duì)這項(xiàng)操作做出定量規(guī)定。但是在SM4任務(wù)中，給出了操作機(jī)械臂的具體限制條件。有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)，此前任務(wù)中航天員因?yàn)閾?dān)心兩者相撞，把“哈勃”夾持在了距離航天飛機(jī)太遠(yuǎn)的位置，其實(shí)完全可以再近一些。

3.漏電風(fēng)險(xiǎn)

在維修“哈勃”期間，太陽(yáng)電池和蓄電池依然有電壓，有一定的危險(xiǎn)。在更換電連接器的過(guò)程中，當(dāng)附近有航天員的時(shí)候，需要采取絕緣措施。但是，如果帶電的連接器接頭彎折了，或者其中夾雜有太空垃圾，就可能破壞絕緣。因此約翰遜中心要求，在更換接頭時(shí)必須采取兩重絕緣。

3.接觸導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)

▲ SM4任務(wù)中的航天員在地面的哈勃望遠(yuǎn)鏡模型上進(jìn)行訓(xùn)練

▲ 航天員約翰·斯菲爾德在SM4任務(wù)中測(cè)試電動(dòng)工具，為出艙維修做準(zhǔn)備

有四種直接接觸會(huì)對(duì)航天員的安全造成威脅，其中包括極端溫度、尖銳的邊緣、狹窄點(diǎn)和突出部。其中極端高溫和極端低溫都會(huì)超過(guò)航天服手套的防護(hù)能力，對(duì)航天員的手部造成傷害。尖銳邊緣可能刺穿艙外航天服或者手套，造成身體傷害，或者降低艙外活動(dòng)持續(xù)時(shí)間。狹窄點(diǎn)和突出部會(huì)影響航天員的行動(dòng)能力，妨礙他們接近“哈勃”或者收納架上的設(shè)備。這類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)可能在哪個(gè)位置、哪個(gè)時(shí)刻發(fā)生，都寫(xiě)在了任務(wù)文件當(dāng)中，供航天員訓(xùn)練之用。

以后怎么辦？

10月27日，美國(guó)宇航局宣布，在控制人員修復(fù)了故障陀螺后，“哈勃”空間望遠(yuǎn)鏡已于10月26日恢復(fù)正?？茖W(xué)運(yùn)行，并于5小時(shí)后利用寬視場(chǎng)行星相機(jī)3完成了對(duì)一個(gè)遙遠(yuǎn)星系的觀測(cè)。這是“哈勃”自6臺(tái)陀螺儀中的第三臺(tái)于10月5日?qǐng)?bào)廢以來(lái)首次恢復(fù)科學(xué)觀測(cè)。余下的3臺(tái)陀螺儀中，此前一直留作備份的3號(hào)陀螺儀在開(kāi)機(jī)后報(bào)出的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)高于實(shí)際轉(zhuǎn)速，致使望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)入安全模式。工程技術(shù)人員通過(guò)實(shí)施一系列機(jī)動(dòng)動(dòng)作最終找到了降低3號(hào)陀螺反常轉(zhuǎn)速的辦法。因仍有3臺(tái)陀螺儀能用，“哈勃”仍能正常開(kāi)展科學(xué)觀測(cè)。如若3號(hào)陀螺儀修不好，美國(guó)宇航局曾打算讓“哈勃”以單陀螺儀模式恢復(fù)運(yùn)行。在該模式下，“哈勃”仍能開(kāi)展三陀螺儀模式下所能開(kāi)展的大部分觀測(cè)，但觀測(cè)區(qū)域會(huì)減小。

“哈勃”在設(shè)計(jì)之初就采取了模塊化的思維，而且很多需要更換的部件都安排在外側(cè)容易接近的地方。事實(shí)證明這個(gè)想法其實(shí)在很大程度上實(shí)現(xiàn)了。如果沒(méi)有這樣的基本設(shè)計(jì)，上天之初那次誤差就無(wú)從解決，后續(xù)的修理也不可能那么容易。

不過(guò)NASA已經(jīng)放棄了這種思路。即使在航天飛機(jī)被迫退役之前，NASA也無(wú)法再承受用它來(lái)維護(hù)空間望遠(yuǎn)鏡的巨大成本。因此用來(lái)接替“哈勃”的詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡不再考慮維護(hù)?！绊f伯”望遠(yuǎn)鏡部署在地月之間的拉格朗日L2點(diǎn)，距離地球有150萬(wàn)公里，不可能再隔幾年維護(hù)一次。這就對(duì)“韋伯”本身的可靠性提出了很高的要求。

然而從另一個(gè)角度說(shuō)，空間維護(hù)和維修其實(shí)是航天時(shí)代無(wú)法回避的問(wèn)題。哪怕不再有“哈勃”，哪怕沒(méi)有航天飛機(jī)了，人們也要為大型空間設(shè)施的維護(hù)和維修尋找一套切實(shí)可行的手段。所以，NASA在“哈勃”之后打算怎么建設(shè)空間維修能力，還是一個(gè)需要探討的問(wèn)題。

相關(guān)鏈接：

“哈勃”維修檔案

任務(wù)編號(hào)：SM1

時(shí)間：1993年12月2日-13日

航天飛機(jī)任務(wù)編號(hào)：STS-61

1993年12月，奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)執(zhí)行了對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的第一次維護(hù)任務(wù)，安裝了空間望遠(yuǎn)鏡主軸修正光學(xué)設(shè)備(COSTAR)，校正了“哈勃”望遠(yuǎn)鏡主鏡成像模糊的問(wèn)題。將廣域和行星照相機(jī)及內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)升級(jí)，更換了太陽(yáng)能帆板及其電子設(shè)備、陀螺儀、二個(gè)控制盤(pán)、二個(gè)磁力計(jì)和其他電子組件。

任務(wù)編號(hào)SM2

時(shí)間：1997年2月11日-21日

航天飛機(jī)任務(wù)編號(hào)：STS-82

1997年2月，發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)執(zhí)行了第二次維護(hù)任務(wù)。用空間望遠(yuǎn)鏡成像光譜儀(STIS)和近紅外線照相機(jī)和多目標(biāo)分光儀(NICMOS)替換掉戈達(dá)德高解析攝譜儀(GHRS)和暗天體攝譜儀(FOS)、修護(hù)防護(hù)氈。

任務(wù)編號(hào)：SM3A

時(shí)間：1999年12月19日-27日

航天飛機(jī)任務(wù)編號(hào)：STS-103

由于“哈勃”的6個(gè)陀螺儀中有4個(gè)失效，“哈勃”不得不進(jìn)入休眠狀態(tài)，為了使“哈勃”盡快恢復(fù)使用，NASA將原計(jì)劃的第三次常規(guī)維護(hù)，拆分為兩次。于1999年12月發(fā)射發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)執(zhí)行“哈勃”望遠(yuǎn)鏡第三次維護(hù)的第一部分任務(wù)。在這次維護(hù)中更換了全部的6臺(tái)陀螺儀，也更換了一個(gè)精密制導(dǎo)敏感器和計(jì)算機(jī)，安裝一套組裝好的電壓/溫度改善工具(VIK)以防止電池過(guò)熱，更換防護(hù)氈。

任務(wù)編號(hào)：SM3B

時(shí)間：2002年3月1日-12日

航天飛機(jī)任務(wù)編號(hào)：STS-109

2002年3月，哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)執(zhí)行第三次維護(hù)的第二部分任務(wù)，用先進(jìn)巡天照相機(jī)(ACS)替換了暗天體照相機(jī)(FOC)，更換了新的冷卻系統(tǒng)和太陽(yáng)能板。升級(jí)了“哈勃”望遠(yuǎn)鏡的配電系統(tǒng)，使哈勃空間望鏡的電力自升空以后首次可以充分使用。

任務(wù)編號(hào)：SM4

時(shí)間：2009年5月 11日-24日

航天飛機(jī)任務(wù)編號(hào)：STS-125

2009年5月，阿特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)執(zhí)行了哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的最后一次維護(hù)任務(wù)，為其更換了大量設(shè)備和輔助儀器:用寬視場(chǎng)行星相機(jī)3(WFC3)取代WFPC2;安裝新的宇宙起源成像儀(COS)、取回該處的COSTAR主軸光學(xué)修正設(shè)備;修復(fù)損壞的先進(jìn)巡天照相機(jī)(ACS);修復(fù)損壞的空間望遠(yuǎn)鏡成像光譜儀(STIS);替換損壞的精密制導(dǎo)敏感器(FGS);更換科學(xué)儀器指令和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(SIC&DH);更換全部的電池模組;更換所有的6個(gè)陀螺儀和3組定位傳感器(RSU);更換對(duì)接環(huán)、安裝全新的熱防護(hù)氈(NBOL)、補(bǔ)充制冷劑等等。