Una vista de la nave espacial Hubble mientras orbita la Tierra. Vea más imágenes del telescopio espacial Hubble. Cortesía de la NASA. La nave espacial Hubble, también conocido como el telescopio espacial Hubble o simplemente el Hubble, lanzado en 1990 y nos ha estado enviando imágenes asombrosas de galaxias distantes desde entonces. Pero el viaje del Hubble no ha sido sencillo. De hecho, Hubo problemas con el Hubble desde el principio. Como resultado, parte de la historia del Hubble es una serie de misiones de la NASA diseñadas para reparar el telescopio. La última misión de reparación también será la última del Hubble:la NASA planea reemplazar el Hubble con un nuevo telescopio espacial en 2013.
¿Por qué usar un telescopio espacial en primer lugar cuando tenemos telescopios masivos aquí en la Tierra? Los telescopios espaciales pueden enfocar objetos que son más débiles y más lejanos que los telescopios terrestres. Todo tiene que ver con la atmósfera terrestre. Las partículas en el aire absorben, refractan y reflejan la luz. El aire cálido sube y el aire frío cae, que también puede distorsionar la luz. En el espacio, no hay interferencia porque no hay atmósfera. Los telescopios en el espacio pueden recolectar imágenes mucho más nítidas que las que tenemos aquí en el suelo.
Pero un telescopio espacial es más preciso que los telescopios terrestres solo si está diseñado correctamente. Aproximadamente un mes después de que la NASA lanzara el Hubble, la organización descubrió que el telescopio en el que habían estado trabajando durante ocho años tenía un defecto fundamental. Un espejo diseñado para reflejar la luz en los sensores del telescopio no tenía la forma correcta. El fabricante del espejo había cometido un error al construirlo. Como resultado, las imágenes que el Hubble envió a la NASA estaban desenfocadas y borrosas.
La NASA pronto programó una misión de reparación, que se lanzó en 1993. La NASA envió astronautas en el transbordador espacial Endeavour para reparar manualmente el telescopio. Cinco paseos espaciales después los astronautas completaron las reparaciones. Instalaron un dispositivo que contenía 10 espejos pequeños que interceptaban la luz del espejo primario y corrigían el camino hacia los sensores. Después, el Hubble comenzó a tomar algunas de las imágenes más asombrosas del espacio que hemos visto hasta ahora.
Cortesía de STScI y NASA Pero el Hubble una vez más necesita reparaciones. A diferencia del problema del espejo, estas reparaciones involucran múltiples sistemas y son mucho más complicadas. Por un momento, La NASA consideró abandonar el Hubble por completo en lugar de invertir en otra misión de reparación. Al final, la organización cambió de rumbo, y ahora tiene programada otra misión de reparación. Echaremos un vistazo a lo que sucedió exactamente con el Hubble para necesitar reparaciones, por qué la NASA casi decidió renunciar al telescopio y qué le depara el futuro a este dispositivo.
Entonces, ¿qué pasa exactamente con el Hubble? Nos centraremos en el problema en la siguiente sección.
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Una foto de Júpiter tomada por el telescopio Hubble Cortesía de STScI yNASA Como todos los dispositivos, el telescopio Hubble es vulnerable al desgaste. A veces falla un sistema menor, o una batería se agota. En otros tiempos, un sistema más crítico comienza a desgastarse. Debido a que el Hubble es tanto un telescopio como una nave espacial, tiene varios sistemas complicados que podrían dañar la funcionalidad del telescopio si fallaran.
Con eso en mente, La NASA ha programado misiones regulares de mantenimiento y reparación para mantener el Hubble en funcionamiento desde su lanzamiento. Además de la misión en 1993 de instalar el dispositivo correccional para abordar el problema del espejo, La NASA programó tres misiones más para actualizar y mantener el telescopio. Esas misiones tuvieron lugar en 1997, 1999 y 2002 [fuente:NASA].
El 1 de febrero 2003, el transbordador espacial Columbia se rompió al volver a entrar. Los siete miembros de la tripulación del transbordador murieron en el accidente. La NASA se convirtió en objeto de una tremenda presión y escrutinio. La agencia decidió poner en tierra el programa del transbordador espacial y realizar una investigación completa para determinar si los vuelos espaciales tripulados valían la pena por los riesgos involucrados. Como resultado, La NASA canceló una misión de mantenimiento planificada del Hubble.
En 2004, El espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial Hubble (STIS) no funcionó correctamente cuando falló la fuente de alimentación. Los espectrógrafos separan la luz en las longitudes de onda que la componen, que percibimos como colores. Analizando las diferentes longitudes de onda de la luz, los astrónomos pueden aprender mucho sobre los cuerpos cósmicos que están observando. Con solo estudiar las longitudes de onda de la luz, los científicos pueden determinar la composición química de un objeto, temperatura y densidad, entre otros rasgos. El STIS del Hubble fue fundamental en la detección de agujeros negros, y es un componente crítico del Hubble. En la actualidad, el STIS está en "modo seguro, "lo que significa que no está encendido, pero aún es capaz de funcionar si la NASA reemplaza la fuente de alimentación.
El telescopio Hubble ha tomado muchas fotografías increíbles, incluyendo esta foto de la Nebulosa del Cangrejo generada a partir de imágenes ópticas y de rayos X. Cortesía de STScI y NASA
En 2007, La Cámara Avanzada para Encuestas (ACS) del Hubble sufrió una falla parcial. El ACS tiene tres cámaras y ha tomado algunas de las imágenes más impresionantes de objetos en el espacio profundo. Un cortocircuito eléctrico desactivó dos de las tres cámaras. Cada cámara cumple una función diferente. los cámara ciega solar toma imágenes de objetos que emiten longitudes de onda ultravioleta. Es la única cámara del ACS que aún funciona. Las dos cámaras desaparecidas incluyen una cámara de campo amplio y un cámara de alta resolución .
Si bien la NASA reanudó el programa del transbordador espacial en el verano de 2005, no había planes para reparar o actualizar el Hubble. A medida que los sistemas comenzaron a experimentar problemas, La NASA debatió los méritos de una misión de reparación. ¿Los beneficios de reparar el Hubble superarían el riesgo y el costo de una misión tripulada? ¿Había alguna otra forma de reparar el telescopio sin someter a los humanos a peligro? ¿Tenía más sentido dejar que el Hubble se deteriorara y finalmente se saliera de órbita?
Estas no son preguntas fáciles de responder. La demanda del tipo de información e imágenes que podría recopilar el Hubble se extiende mucho más allá de las puertas de la NASA. Los laboratorios científicos de todo el mundo dependen de esos datos.
¿Qué opciones tenía la NASA? Continúa leyendo para averiguarlo.
Cortesía de STScI y NASA La primera opción de la NASA fue no hacer nada en absoluto. El Hubble mantiene su orientación mediante un complejo sistema de navegación. Este sistema, a su vez, se basa en seis giroscopios , que ayudan al Hubble a mantener su orientación en relación con la Tierra. Sin un mantenimiento adecuado, los giroscopios podrían fallar. Después de tal fracaso, La NASA no podría dirigir al Hubble en la dirección correcta para recopilar datos e imágenes.
Las baterías del Hubble también están empezando a agotarse. Si no se reemplazan, el Hubble perderá energía y dejará de funcionar. Si la NASA decidió no actuar, el Hubble probablemente fallaría antes de 2009. La NASA no podría recopilar el tipo de información e imágenes que el Hubble fue diseñado para recopilar hasta que se pudiera lanzar un telescopio de reemplazo, algo que no está programado para suceder hasta 2013.
Finalmente, el telescopio muerto sufriría un deterioro de la órbita. Eso significa que la gravedad de la Tierra acercaría gradualmente el telescopio al planeta. Dejado solo el telescopio volvería a entrar en la atmósfera terrestre y se estrellaría contra la Tierra. La NASA probablemente no permitiría que eso sucediera por sí sola; sería demasiado peligroso sin saber dónde aterrizaría el telescopio. En lugar de, La NASA probablemente enviaría una misión, ya sea tripulado o no tripulado, para recuperar el telescopio de forma segura o estrellarlo en un área despoblada, como un océano. La NASA consideró simplemente dejar morir al Hubble, pero un clamor entusiasta de la comunidad científica hizo que los funcionarios de la NASA lo reconsideraran.
La siguiente opción era enviar una misión espacial tripulada y usar astronautas para reemplazar manualmente, actualizar y reparar los sistemas del Hubble. Después del desastre de Columbia, La NASA se mostró reacia a arriesgar la vida de los astronautas en los trabajos de reparación del Hubble. Incluso cuando el programa del transbordador espacial comenzó de nuevo en 2005, los astronautas fueron enviados solo a la Estación Espacial Internacional. Eso es porque los astronautas podrían refugiarse en la estación si algo saliera mal con el transbordador. Allí podrían esperar el rescate.
El telescopio Hubble no tiene las instalaciones o el equipo necesarios para mantener viva y segura a la tripulación del transbordador. El telescopio también está demasiado lejos de la estación espacial para que un transbordador viaje al telescopio, luego maniobra hacia la estación espacial. Si algo salió mal los astronautas de la misión estarían en grave peligro. Durante algunos años, La NASA no estaba dispuesta a apoyar una misión tripulada para reparar el telescopio.
Cortesía de STScI y NASA La tercera opción era enviar un robot al telescopio Hubble para realizar reparaciones. La NASA comenzó a estudiar esta opción en 2004. Un robot permitiría a la NASA realizar reparaciones y actualizaciones sin poner en peligro la vida humana. Pero también había una desventaja de usar un robot. Los robots son extremadamente costosos de diseñar, desarrollar y producir. La NASA tuvo que sopesar los costos de desarrollar un robot con los beneficios de tener el Hubble nuevamente en línea.
La NASA tuvo que tomar una decisión difícil. La comunidad científica abogó por el telescopio. Pero el riesgo para la vida humana siempre sería un factor. Con eso en mente, La NASA estableció un curso de acción específico. Dónde terminaron fue una historia completamente diferente.
¿Qué decidió hacer la NASA? y ¿cómo cambiaron los planes de la organización con el tiempo? Descúbrelo en la siguiente sección.
Cortesía de STScI y NASA En 2004, La NASA comenzó a estudiar la posibilidad de utilizar un robot para reparar el Hubble. La NASA lanzaría el robot usando un cohete similar a los usados en las misiones Apolo. Aunque tal misión no pondría en peligro la vida de los humanos, Hubo otras consideraciones que hicieron que fuera una decisión difícil. Por una cosa, Los ingenieros diseñaron el Hubble para que los humanos pudieran hacer reparaciones y actualizaciones, por lo que el robot tendría que imitar el rango de movimiento de un humano en el espacio. Por otro, un programa de este tipo sería extremadamente caro, por lo que es un desafío obtener la financiación adecuada.
La NASA examinó varias empresas e instalaciones de investigación al considerar una solución robótica al problema de Hubble. Entre los candidatos se encontraba la Agencia Espacial Canadiense (CSA). La CSA desarrolló un robot al que llamaron Dextre. El robot presentaba dos largos, Brazos multiarticulares que eran capaces de realizar varias tareas básicas. Las primeras investigaciones fueron prometedoras. Pero la NASA finalmente decidió no usar el robot. ¿Por qué? En parte porque los escépticos creían que el trabajo de reparar el Hubble era demasiado delicado para un robot. Otro factor importante fue el precio:las estimaciones sobre el costo de una misión con Dextre oscilaron entre $ 1 y $ 2 mil millones. La NASA no tenía suficiente dinero en el presupuesto para financiar tal operación.
Parecía que la NASA iba a dejar morir al Hubble después de todo. Pero cuando Mike Griffin se convirtió en administrador de la NASA en 2005, decidió echar otro vistazo a la reparación del Hubble. Después de alguna consideración, Griffin anunció el 31 de octubre, 2006, que una nueva misión tripulada viajaría al Hubble para instalar actualizaciones y reparar el telescopio. Los cambios propuestos extenderían la vida de Hubble hasta 2013. Para entonces, el telescopio espacial James Webb debería estar en línea y en órbita.
Cortesía de STScI y NASA El anuncio de Griffin significó que la NASA nuevamente tuvo que observar de cerca el programa del transbordador espacial. La NASA programó la misión de reparación para el verano de 2008. Primero se retrasó hasta el otoño de 2008 debido a un retraso en la producción del tanque de combustible del transbordador espacial [fuente:New Scientist]. Otros problemas retrasaron el lanzamiento hasta el 11 de mayo. 2009. Ahora, el transbordador espacial Atlantis lleva una tripulación de astronautas al Hubble. A la espera hay un segundo transbordador espacial, el esfuerzo. Es el trabajo de la tripulación del Endeavour servir como equipo de rescate si algo sale mal con el Atlantis.
Una vez en el Hubble, los astronautas cambiarán los giroscopios y las baterías, dando efectivamente al telescopio al menos cinco años más de poder operativo y guía. También repararán algún blindaje térmico en el telescopio diseñado para proteger la electrónica del Hubble de los peligros del espacio. Reemplazarán las dos cámaras ACS defectuosas y el STIS, y también instalarán nuevos equipos que le dan al Hubble aún más capacidades. La NASA espera que toda la misión requiera al menos cinco caminatas espaciales [fuente:HubbleSite]. Todas las reparaciones y actualizaciones se realizarán a mano.
Una vez reparado el Hubble, ¿Qué pasa entonces? Descúbrelo en la siguiente sección.
Laboratorio de DextreSi bien Dextre no consiguió el trabajo de reparación del Hubble, la historia del robot no termina ahí. La NASA decidió utilizar Dextre para otra misión importante:reparar la Estación Espacial Internacional. En marzo de 2008, el transbordador espacial Endeavour llevó a Dextre a la estación espacial. Los astronautas ensamblaron el robot en el espacio durante una serie de caminatas espaciales.
La exótica galaxia Whirlpool, como se ve a través del telescopio Hubble Cortesía de STScI yNASA La misión de reparación de 2009 será el proyecto final de actualización y reparación del Hubble. Una vez que la tripulación del Atlantis termine de trabajar en el Hubble, el telescopio continuará recopilando datos y transfiriendo la información a la NASA. Con su nuevo equipamiento, el Hubble podrá mirar más en el universo y recopilar más información sobre los cuerpos celestes.
Las actualizaciones del Hubble incluirán un Cámara de campo amplio 3 ( WFC3 ) y un Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos ( COS ). El WFC3 puede capturar imágenes usando luz en un amplio espectro, de infrarrojos a ultravioleta. Será la cámara más poderosa instalada en el Hubble hasta la fecha. El COS recopilará datos de forma similar al STIS. Entonces, la NASA no solo recibirá información de los sistemas reparados del Hubble, sino también información nueva, componentes más potentes.
La información del Hubble puede decirnos mucho sobre el universo. Los científicos planean usar el Hubble para continuar investigando sobre todo, desde los agujeros negros hasta la materia oscura. Con el Hubble, podríamos detectar más planetas similares al nuestro. Sin ello, Tendríamos que esperar varios años antes de que su reemplazo pudiera hacerse cargo del trabajo.
Suponiendo que todas las partes y piezas del Hubble funcionan como se supone que deben hacerlo, el telescopio debería poder seguir funcionando hasta 2013. Eso es solo una estimación; en realidad, el telescopio podría funcionar durante más tiempo. Parte de la misión de reparación implica conectar un dispositivo al Hubble que ayudará a la NASA cuando llegue el momento de desorbitar el telescopio. Eso es hablar del espacio para hacer que el telescopio se estrelle en la Tierra. Incluso si la misión de reparación es un éxito total, Los días del Hubble están contados.
Cortesía de STScI y NASA Pero la NASA está trabajando en otro telescopio espacial. Se llama Telescopio Espacial James Webb, desarrollado por Northrop Grumman Space Technology. El nuevo telescopio incluirá varias cámaras que son más potentes que las que se encuentran actualmente en el Hubble.
El Hubble ha proporcionado información invaluable a los científicos desde su lanzamiento. Con suerte, después de esta última misión de reparación, continuará haciéndolo durante varios años más.
Para obtener más información sobre el telescopio espacial Hubble y otros temas, Eche un vistazo más de cerca a los enlaces de la página siguiente.
Retraso públicoEl Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) retiene al público todas las imágenes tomadas por el Hubble durante un año completo antes de publicarlas. ¿Porqué es eso? Es para dar a las distintas instituciones de investigación y universidades el tiempo que necesitan para analizar y documentar sus investigaciones. Estas organizaciones deben programar tiempo con el Hubble con mucha anticipación. Si la STScI publicara fotos antes, estas instituciones tendrían que competir contra otros grupos que no programaron tiempo con el Hubble. Todo se reduce a la justicia.
