如果你想以最高的敏感度和最小的汙染量來觀察遙遠的宇宙，最好的選擇就是去太空。哈勃太空望遠鏡於1990年4月發射。它以550公里的高度繞地球軌道執行，速度約為27，000公里/小時，它每95分鐘繞地球一圈。但哈勃總是能夠穩定地指向其天文目標。關鍵在於其導向系統，特別是其陀螺儀。
美國四分之一美元硬幣是流通中四大美國硬幣中最大的一枚，但喬治華盛頓的眼睛極其微小。如果你能用距離14公里的鐳射指示器擊中眼睛，並保持這個位置，你就可以達到哈勃太空望遠鏡的準確性。
在地球上，我們理所當然地認為定位任何東西是多麼容易。我們可以透過手動或機器操縱它來指向我們想要的任何方向。
那麼，如果你是一個太空望遠鏡，你自己做什麼，沒有別的東西可以推動，你會怎麼做？
哈勃使用一些非常基本的物理學來轉身並觀察天空的不同部分。位於望遠鏡上的是六個陀螺儀（像指南針一樣指向同一方向）和四個自由旋轉的轉向裝置，稱為反作用輪。
你需要一個內部元件來改變你的姿態。如果你在太空中獨自一人，例如，透過順時針旋轉你的下半身，你可以讓你的上身逆時針旋轉；你可以推開身體的不同部位來改變你的指向。
反作用輪允許其改變其方向，並且精細引導感測器允許其確定如何定向自身。
但保持望遠鏡穩定需要一個關鍵因素：陀螺儀。哈勃望遠鏡上的陀螺儀非常先進，在許多方面都是人類歷史上最準確的。
沒有這些陀螺儀，微小的外力會導致哈勃望遠鏡隨著時間的推移而漂移，並且會使長時間曝光的影象變得不可能。但是有了它們，我們可以保持望遠鏡穩定。
2009年，在最後的維修任務中，所有六臺陀螺儀都被更換，希望儘可能延長其使用壽命。對於哈勃望遠鏡而言，每個陀螺儀都包含一個旋轉速度為19，200轉/分的輪，其中三個需要最佳的工作效率。我們需要三個的原因很簡單：空間有三個維度，因此三個獨立的方式可以讓航天器改變其方向。透過三個陀螺儀同時執行，我們可以實現最大的穩定性。
在2018年10月5日，哈勃太空望遠鏡進入了安全模式，因為三個陀螺儀中的一個主動用於指向和穩定望遠鏡失靈了。六個陀螺儀已經有兩個陀螺儀失靈，一個已經顯示出已經出現問題的跡象。還有有兩個好的陀螺儀和一個部分故障的陀螺儀，這是一個嚴肅的提醒，哈勃不會永遠活著。
有兩個功能齊全的陀螺儀，執行哈勃望遠鏡的團隊將切換到最終計劃：在單陀螺儀模式下執行。有了三個陀螺儀，你可以在任何你想要的地方指出並保持你的天文臺穩定； 但只有一個，你對天空的觀測突然變得受限制。
這就是為什麼計劃試圖遠端修復部分故障的陀螺儀。如果成功，將擁有三個功能正常的陀螺儀，並且哈勃可以繼續正常執行。如果他們無法治癒部分故障的陀螺儀，他們將關閉其中一個功能陀螺儀並儲存它。你可以使用一個陀螺儀以受限制的角度觀察，但是你可以透過一次使用一個陀螺儀而不是兩個陀螺儀來增加雙倍望遠鏡的剩餘壽命。以降低天空覆蓋率和縮短指向時間為代價，可以延長哈勃的壽命。
