El telescopio espacial Hubble es una obra maestra de ingeniería e ingenio humano. Hubble es comparable en tamaño y peso a un gran autobús escolar, pero sus contribuciones a la ciencia y la astronomía podrían llenar bibliotecas.
No solo es Bosque Una de las fuentes premium de la Tierra para imágenes absolutamente increíbles, fuera de este mundo, también es un testimonio de la curiosidad y la determinación humana. El telescopio ha estado en funcionamiento durante más de 30 años, se sometió a un total de cinco misiones de servicio y entregó casi 250 terabytes de datos en contribuciones a nuestra comprensión de el universo.
Los científicos comenzaron a trabajar en ideas para un gran telescopio espacial en órbita a fines de la década de 1960, pero tomaría casi una década de planes de cabildeo y refinación antes de que el Congreso de los Estados Unidos aprobara la financiación del proyecto. Fue casi otra media década después de eso antes de que el telescopio recibiera su nombre oficial, después del famoso astrónomo estadounidense Edwin Hubble. Entonces, debido a la pérdida de Desafiador En enero de 1986 y la detección del programa de transbordador espacial, Hubble esperaría otros cinco años antes de llegar a la órbita.
Despliegue
STS-31: 24-29 de abril de 1990
ESPERACIÓN STS-31:
Loren J. Shrivercomandante
Charles F. Boldenpiloto
Steven A. Hawleyespecialista en misión
Bruce McCandlessespecialista en misión
Kathryn D. Sullivanespecialista en misión
Hubble fue construido con una serie de instrumentos a bordo, incluida la cámara planetaria de campo ancho (WFPC), el espectrógrafo de alta resolución de Goddard (GHR), la cámara de objetos débiles (FOC), el débil espectrógrafo de objetos (FOS) y el fotómetro de alta velocidad (HSP).
Hubble se lanzó el 24 de abril de 1990, guardado dentro de la bahía de carga de Descubrimiento del transbordador espacial. STS-31 fue el décimo lanzamiento de Discovery, y fue la 35a misión del transbordador espacial en general.
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Un día después de llegar a Orbit (25 de abril), la tripulación STS-31 desplegó Hubble, y luego pasó la mayor parte de la duración de su misión poniendo en funcionamiento el telescopio. Discovery regresó a la Tierra el 29 de abril, dejando a Hubble en una órbita de 380 millas (612 kilómetros) en altitud, donde podría comenzar a soportar la humanidad con los secretos del universo.
Al menos, eso es lo que se suponía que debía suceder. Pero las primeras imágenes transmitidas a la Tierra desde Hubble, el telescopio espacial de $ 1.5 mil millones de la NASA que tardó tres décadas en alcanzar el espacio, fueron borrosos.
En junio de 1990, la NASA anunció el descubrimiento de una aberración esférica en el espejo primario de Hubble debido a un error de 2 micrones en la curvatura del espejo primario del telescopio, aproximadamente 1/50 el ancho de un cabello humano. Aunque es pequeño, el defecto hizo que el telescopio sea en su mayoría inútil para los astrónomos. Afortunadamente, Hubble fue diseñado para ser útil, y las mejores mentes de la NASA tomaron la tarea.
Misión de servicio 1
STS-61: 2-13 de diciembre de 1993
El transbordador espacial de la NASA se lanzó el 2 de diciembre de 1993 en la misión STS-61. El objetivo era arreglar el telescopio espacial debilitado para que finalmente pudiera comenzar a ver directamente.
CREW STS-61:
Richard Coveycomandante de misión
Kenneth Bowersoxpiloto
Kathryn Thorntonespecialista en misión
F. Story Musgraveespecialista en misión
Claude Nicollierespecialista en misión
Los ingenieros de Hubble diseñaron específicamente el telescopio para actualizar. Su gran cuerpo presenta pasamanos para que los astronautas realicen componentes de mantenimiento y modulares para facilitar las actualizaciones con la evolución de la tecnología. Esto permitió a la NASA diseñar y planificar correcciones para volver a operar a Hubble después de su desastroso inicio.
Los astronautas STS-61 a bordo del esfuerzo durante la primera misión de servicio de Hubble (SM1) pasaron más de 35 horas en un total de cinco caminatas espacialeso EVAS (actividad extravehicular) en el transcurso de tantos días para completar sus actualizaciones planificadas. Instalaron la unidad de reemplazo axial (costar) del telescopio de óptica correctiva en lugar del HSP, similar a que Hubble obtenga un nuevo par de gafas para enfocar su visión borrosa. El WFPC fue reemplazado por el WFPC2, que venía con óptica correctiva interna, y las matrices solares y los giroscopios de Hubble se actualizaron para mejorar la capacidad de seguimiento del telescopio.
La misión SM1 restauró el Hubble al estado operativo y, como resultado, produjo una de las imágenes más emblemáticas del telescopio.
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Misión de servicio 2
STS-82: 11-21 de febrero de 1997
Discovery se elevó en la misión STS-82 desde el complejo de lanzamiento-39A, en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, el 11 de febrero de 1997. Durante el vuelo de 10 días, se realizaron cinco EVA para completar las actualizaciones realizadas para Hubble.
CREWN STS-82:
Kenneth Bowersoxcomandante de misión
Scott Horowitzpiloto
Joseph Tannerespecialista en misión
Steven Hawleyespecialista en misión
Gregory Harbaughespecialista en misión
Mark Leeespecialista en misión
Steven Smithespecialista en misión
La segunda misión de servicio de Hubble, SM2, era menos reparadora y más centrada en lo que los ingenieros habían pretendido cuando diseñaron el telescopio para ser útiles: actualizaciones y el aumento del rendimiento.
Discovery se lanzó en STS-82 en febrero de 1997, con dos nuevos instrumentos para Hubble. El espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial (ITS) y la cámara infrarroja cercana y el espectrómetro de múltiples objetos (NICMOS) reemplazaron los GHR y FOS de Hubble. El intercambio amplió la visión del telescopio en longitudes de onda de infrarrojo cercano. La misión también tuvo éxito en el intercambio de algunos de los registradores de datos degradados de Hubble, así como algún otro hardware secundario.
Misión de servicio 3A
STS-103: 19-27 de diciembre de 1999
La tercera misión de Discovery a Hubble fue inesperada. En noviembre de 1999, el cuarto de seis gyros utilizados para mantener la orientación del telescopio falló, enviando a Hubble a un “modo seguro” protector. Gyros anterior también había fallado, pero para continuar recopilando efectivamente datos científicos, al menos tres debían estar en funcionamiento.
Cuerpo de STS-103:
Curtis Browncomandante de misión
Scott Kellypiloto
Jean-Francois Clervoyespecialista en misión
Michael Foaleespecialista en misión
John Grunsfeldespecialista en misión
Steven Smithespecialista en misión
Claude Nicollierespecialista en misión
Lo que originalmente se programó en junio de 2000 como Servicing Mission 3 (SM3) se dividió en dos misiones: se creó una misión de emergencia SM3A para el descubrimiento de transbordadores espaciales, y STS-102 se agregó al Manifiesto de lanzamiento para diciembre de 1999.
Muchos de los caminatas espaciales de la misión superaron las ocho horas, lo que los convierte en algunos de los Evas más largos en la historia del transbordador. Durante aquellos períodos extendidos que navegan por los pasamanos de Hubble, los astronautas de la NASA Steven Smith y John Grunsfeld reemplazaron los seis giroscopios dentro de la velocidad del sensor de velocidad del telescopio (RSU) e instalaron un nuevo transmisor y registrador de datos.
Durante un EVA diferente, los astronautas de la NASA Michael Foale y Claude Nicollier reemplazaron la computadora principal de Hubble, aumentando su velocidad de procesamiento en casi 20 veces. También actualizaron los excelentes sensores de guía de Hubble.
Misión de servicio 3B
STS-109: 1-12 de marzo de 2002
La división de SM3 en SM3A y SM3B empujó el mantenimiento programado para junio de 2000 hasta marzo de 2002. Space Shuttle Columbia lanzó STS-109 el 1 de marzo, con el objetivo principal de entregar e instalar la cámara avanzada para encuestas (ACS).
TREPCIÓN DE STS-109:
Scott Altmancomandante de misión
Duane Careypiloto
John Grunsfeldcomandante de carga útil y especialista en misión
Nancy Currieespecialista en misión
Richard Linnehanespecialista en misión
James Newmanespecialista en misión
Michael Massiminoespecialista en misión
El ACS de Hubble reemplazó el FOC envejecido, agregando 10 veces el poder de imagen en comparación con el de su predecesor. Los astronautas en SM3B también se encargaron de reemplazar las matrices solares de Hubble, que habían sido usadas por años de radiación y escombros.
Aunque más pequeños, las nuevas matrices solares de Hubble proporcionaron entre 20% y 30% más de energía. También reemplazaron la unidad de control de alimentación de Hubble (PCU) y agregaron un nuevo sistema de enfriamiento para aumentar la vida útil de Nicmos.
Misión de servicio 4
STS-125: 11-24 de mayo de 2009
STS-125 fue la última misión en Hubble. Con el transbordador espacial listo para retirarse dos años después, el SM4 de Hubble tenía como objetivo actualizar el telescopio espacial con las tecnologías para ayudarlo a durar en el siglo XXI.
CREW STS-125:
Scott Altmancomandante de misión
Gregory Johnsonpiloto
Michael bienespecialista en misión
Megan McArthurespecialista en misión
Andrew Feustelespecialista en misión
Michael Massiminoespecialista en misión
John Grunsfeldespecialista en misión
Transbordador espacial atlantis Lanzado el 11 de mayo de 2009, con dos nuevos instrumentos para el telescopio espacial: el espectrógrafo Cosmic Origins (COS) y la cámara de campo ancho 3 (WFC3).
Cuando los astronautas reemplazaron el FOC durante SM3B, el instrumento coestrario que sirvió como gafas de Hubble se volvió redundante. COS reemplazó a Costar durante SM4 y se convirtió en un complemento de las ITS. Donde la detección de espectro ultravioleta de COS se cae, las ITS pueden recoger en longitudes de onda ultravioleta a través de la luz óptica a infrarroja cercana. Los astronautas también lograron reparar las ITS, que habían sido inoperables desde agosto de 2004, cuando una falla de su fuente de alimentación lo envió a “modo seguro”.
Algunas de las imágenes más icónicas de Hubble, incluidas las Hubble Ultra Deep Fieldse atribuye al ACS. En 2007, sin embargo, también sufrió una falla eléctrica. Los remedios para ITS y ACS fueron similares entre sí en las tareas que los astronautas debían realizar para completar sus reparaciones, pero fueron muy diferentes a cómo y dónde los ingenieros esperaban que los astronautas realizaran mantenimiento en el Hubble.
Los astronautas de la NASA, incluido John Grunsfeld, que ya habían participado en tres misiones de servicio Hubble, capacitados durante dos años para desarrollar las herramientas, estrategias y técnicas que necesitarían para reparar con éxito el telescopio espacial por última vez.
Hubble hoy
En más de una década y media desde que los astronautas visitaron Hubble por última vez, el telescopio ha seguido proporcionando vistas increíbles del cosmos, pero su operación no ha estado sin sus problemas. A medida que Hubble ha envejecido, los gerentes de misión de la NASA han endurecido sus limitaciones operativas, lo que obtiene estrategias para que el Observatorio continúe funcionando a pesar de varios problemas.
A medida que se instaló un nuevo giroscopio durante las misiones de servicio envejecidas y fallidas, los técnicos construyeron márgenes más profundos en los parámetros de los componentes. Hoy, el telescopio tiene dos giroscopios en funcionamiento y se ha desplazado a un modo de ungro para preservar el otro como copia de seguridad. Esto presenta limitaciones en algunas de las ciencias y observaciones que el Hubble puede hacer, pero ha permitido que el famoso alcance continúe investigando los misterios del universo.
La NASA espera que los nuevos parámetros operativos extiendan la vida de Hubble a la década de 2030. Sin embargo, ese probablemente será el final del camino para el telescopio espacial, los instrumentos de funcionamiento o no. Sin un impulso a su altitud de una nave espacial visitante, el Hubble se sumergirá en una órbita inferior y más baja y eventualmente se quemará en Ambiente de la Tierra a mediados de la década de 2030.