El telescopio espacial Hubble (en inglés Hubble Space Telescope o HST por sus siglas), o simplemente Hubble, es uno de los telescopios espaciales más renombrados de la astronomía moderna que orbita en el exterior de la atmósfera terrestre, en órbita circular alrededor del planeta Tierra a aproximadamente 540 kilómetros sobre el nivel del mar, con un período orbital entre 96 y 97 minutos. Bautizado en honor del astrónomo Edwin Hubble, fue puesto en órbita el 24 de abril de 1990 en la misión STS-31 como un proyecto conjunto de la NASA y de la Agencia Espacial Europea (ESA), inaugurando el programa de Grandes Observatorios. El Hubble puede obtener imágenes con una resolución óptica angular mayor de 0,04 segundos de arco.
miniatura|320px|Imagen de los Pilares de la Creación tomada por el Hubble La ventaja de disponer de un telescopio más allá de la distorsión que produce la atmósfera terrestre se debe a que de esta manera se pueden eliminar los efectos de la turbulencia atmosférica. Además, la atmósfera absorbe significativamente la radiación electromagnética en ciertas longitudes de onda, especialmente en el infrarrojo, disminuyendo la calidad de las imágenes e imposibilitando la adquisición de espectros en ciertas bandas. Los telescopios terrestres se ven también afectados por factores meteorológicos (presencia de nubes) y por la contaminación lumínica generada por los grandes asentamientos urbanos, lo que reduce las posibilidades de ubicación de telescopios terrestres.
Una de las características del Hubble era la posibilidad de ser visitado por astronautas en las llamadas misiones de servicio (SM, por sus siglas en inglés). Durante las misiones de servicio se podían arreglar elementos estropeados, instalar nuevos instrumentos y elevar la órbita del telescopio. Se llegaron a realizar cinco misiones de servicio (SM1, SM2, SM3A, SM3B y SM4). La última tuvo lugar en mayo de 2009 y en ella se produjo la mejora más drástica de la capacidad instrumental del Hubble, al instalarse dos nuevos instrumentos (WFC3 y COS), repararse otros dos (ACS y STIS) y mejorar otro más (FGS). Su sucesor científico es el telescopio espacial James Webb (JWST), que se lanzó en diciembre de 2021.
Descripción técnica El Hubble tiene una masa de en torno a 11 toneladas; es de forma cilíndrica, con una longitud de 13,2 m y un diámetro máximo de 4,2 m. El coste del Hubble ascendió (en 1990) a 2800 millones de dólares estadounidenses. Inicialmente un fallo en el pulido del espejo primario del telescopio fabricado por Perkin Elmer produjo imágenes ligeramente desenfocadas debido a que su borde exterior era más plano de lo esperado (solo cuatro centésimas de milímetro) causando aberraciones esféricas. Tras esta terrible negligencia se tuvo que esperar tres años para que un transbordador tripulado (STS-61) pudiera instalar un sistema de corrección óptica capaz de corregir el defecto del espejo primario, denominado COSTAR (COSTAR, iniciales en inglés de óptica correctora como reemplazo axial del telescopio espacial) alcanzándose las especificaciones de resolución inicialmente previstas.
El Hubble es un telescopio de tipo reflector y su espejo primario tiene un diámetro de 2,4 m. Para la exploración del cielo incorpora en la actualidad cuatro instrumentos con capacidad de obtener imágenes y espectros, un espectrógrafo y tres sensores de guiado fino que pueden actuar como interferómetros. Para la generación de electricidad se emplean dos paneles solares que alimentan las cámaras, los cuatro motores empleados para orientar y estabilizar el telescopio, los equipos de refrigeración de los instrumentos y la electrónica del telescopio. Así mismo, el Hubble dispone de baterías recargables a partir de los paneles solares que le permiten utilizar la electricidad almacenada cuando la Tierra eclipsa el Sol, o cuando la orientación de los paneles solares no es la apropiada.
Las misiones de servicio
Ya desde su diseño, el Hubble se concibió como un telescopio espacial que podría ser visitado por el transbordador espacial. Las razones para esa capacidad son:
Poder reparar elementos estropeados. El espacio es un entorno agresivo para un satélite debido al efecto sobre los elementos electrónicos de las partículas elementales cargadas que se desplazan a gran velocidad y a la posibilidad de impactos con micropartículas. Por ese motivo, estaba claro desde el principio que algunas partes del Hubble fallarían en un plazo no muy largo. Instalar nuevos instrumentos, ya sean instrumentos científicos u otras partes del telescopio. Dada la rápida evolución de la tecnología, los detectores u ordenadores (por poner dos ejemplos) disponibles durante la larga vida del telescopio son superiores a los que originalmente se instalaron antes de su lanzamiento. Las visitas del transbordador permite actualizar esos elementos y así mejorar la capacidad del Hubble. Mantener la órbita del telescopio. Debido al rozamiento con la atmósfera (muy tenue, pero no inexistente a esa altura), el telescopio se frena muy lentamente y, como consecuencia de la atracción gravitatoria terrestre, pierde altura. Cada vez que el transbordador espacial lo visita, lo empuja a una órbita ligeramente más alta.
La primera misión de servicio (SM1)
La primera misión de servicio se llevó a cabo con el transbordador Endeavour (STS-61) en diciembre de 1993 y tuvo una duración de diez días. El plan de la SM1 estuvo fuertemente condicionado por la aberración esférica detectada tres años antes en el espejo primario. Las dos reparaciones más importantes fueron la sustitución del Fotómetro de Alta Velocidad (HSP, por sus iniciales en inglés) por la óptica correctora COSTAR y la instalación de la Cámara Planetaria y de Gran Angular 2 (WFPC2) en el lugar de la cámara original (WFPC). El propósito de COSTAR era el conseguir el enfoque correcto de los otros tres instrumentos axiles originales del telescopio (la Cámara de Objetos Débiles o FOC, el Espectrógrafo de Objetos Débiles o FOS y el Espectrógrafo Goddard de Alta Resolución o GHRS). La WFPC2 ya incorporaba su propia corrección del efecto de la aberración esférica del espejo primario. Además, se instalaron dos nuevos paneles solares, cuatro giroscopios, dos unidades eléctricas de control, dos magnetómetros y un nuevo ordenador de a bordo. Por último, la órbita del HST fue elevada por primera vez desde su lanzamiento.
La segunda misión de servicio (SM2)
La segunda misión de servicio se llevó a cabo con el transbordador Discovery (STS-82) en febrero de 1997. En ella se reemplazaron dos instrumentos preexistentes (el GHRS y el FOS) por otros dos nuevos, el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS) y la Cámara y Espectrómetro Multi-Objeto del Infrarrojo Cercano (NICMOS), se sustituyó un sistema de almacenamiento de datos en cinta por uno de estado sólido, se reparó el aislamiento térmico y se elevó la órbita del telescopio. El sistema de refrigeración de NICMOS no funcionó de la manera especificada y eso hizo que su vida útil se redujera de 4 años y medio a 2 años.
La tercera misión de servicio (SM3A)
La tercera misión de servicio se llevó a cabo con el Transbordador espacial Discovery (STS-103) en diciembre de 1999.
La cuarta misión de servicio (SM3B)
La cuarta misión de servicio se llevó a cabo con el transbordador Columbia (STS-109) en marzo de 2002.
La quinta misión de servicio (SM4) derecha|miniatura|400px|Hubble 20 años. Nebulosa Carina. La quinta misión de servicio se llevó a cabo con el transbordador Atlantis (STS-125) en mayo de 2009. Esta fue la última misión de servicio y duró 11 días, participaron en ella siete tripulantes con el objetivo de reparar y añadir nuevos instrumentos al telescopio.
El 14 de junio de 2006 la cámara avanzada para sondeos (siglas en inglés, ACS), uno de los instrumentos considerados fundamentales en el telescopio, dejó de funcionar. La causa fue un excesivo voltaje en el circuito de alimentación principal que fue subsanada con la activación del sistema de respaldo. El 30 de junio la ACS volvió a funcionar correctamente. El 31 de octubre de 2006, el Administrador de la NASA (Michael D. Griffin) anunció la aprobación para una misión de mantenimiento. El 27 de enero de 2007, la ACS dejó de funcionar de nuevo debido a un cortocircuito en la misma. En principio, se pensó que el daño era irreversible para todos sus detectores (tres en total). El 19 de febrero de 2007, se consiguió revivir uno de ellos de forma remota (el SBC, Solar Blind Channel) y en la misión tripulada llevada a cabo en 2009 se consiguió reparar otro detector (el WFC, Wide Field Channel). No obstante, el tercer detector (el HRC, High-Resolution Channel) continua inoperativo.
Esta misión de 11 días de duración entrañó la instalación de nuevas baterías, de la tercera cámara de gran angular (WFC3) y de un nuevo espectrógrafo (COS), así como la reparación de los giróscopos, del ACS y del STIS.
Con esta quinta misión finalizada, está previsto que el Hubble alcance el final de su vida útil. Actualmente, la fecha exacta del fin del Hubble es incierta, ya que depende de la vida de los giróscopos, baterías y el frenado atmosférico (corregible).
El 25 de diciembre de 2021, la NASA lanzó el telescopio espacial James Webb, un telescopio de nueva generación para observar en el infrarrojo cercano y medio. El James Webb se considera un complemento del Hubble, ya que observa en un rango distinto del espectro electromagnético.
Rescate por técnicos jubilados El 13 de junio de 2021, la computadora de carga útil del Hubble, que controla y coordina los instrumentos científicos a bordo del telescopio, falló repentinamente. Cuando la computadora principal dejó de recibir la señal de la computadora de carga útil, colocó automáticamente todos los instrumentos científicos del Hubble en modo reposo. Todos los intentos del equipo por reiniciar la computadora averiada a través de la computadora principal fracasaron. Si bien los componentes importantes del Hubble se instalaron por duplicado, por si acaso, la computadora de seguridad nunca se había utilizado desde el lanzamiento del telescopio, en 1990. Para estar seguros, Nzinga Tull, jefe del equipo de emergencia del Hubble, reunió a algunos antiguos empleados, ya que para reparar un telescopio construido en la década de 1980, se necesitaron los conocimientos de los empleados de toda la historia del Hubble. Los antiguos empleados que ya habían participado en la construcción del telescopio todavía estaban familiarizados con la antigua unidad de mando y procesamiento de datos de la computadora de carga útil. Otros jubilados de la NASA encontraron las pistas decisivas para el procedimiento correcto en documentos originales del Hubble que tenían entre 30 y 40 años de antigüedad.
Gracias al esfuerzo conjunto, la computadora de reserva se puso en marcha exitosamente el 15 de julio, tras una pausa forzada de cinco semanas. Dos días más tarde, los instrumentos volvieron a proporcionar fascinantes fotos de galaxias lejanas, comenzando por dos galaxias que se fusionan en Capricornio con tres brazos espirales. Así, el telescopio espacial volvió a estar en pleno funcionamiento gracias a la ayuda de los jubilados de la NASA.
Datos recogidos sobre el origen del universo
El Hubble está logrando que los teóricos se replanteen algunas de sus ideas respecto a la edad del universo. De hecho, la idea actual se encuentra ante una paradoja. Los datos más recientes que ha proporcionado el Hubble, según Wilford, escritor de asuntos científicos del periódico The New York Times, «indican de manera convincente que el universo puede ser mucho más joven de lo que calculaban los científicos. Tal vez no tenga más de ocho mil millones de años», en vez de los cálculos anteriores, que le asignaban catorce mil millones aproximadamente. El problema radica en que «se da por seguro que algunas estrellas tienen unos doce mil millones de años».
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