Hace veinticinco años esta semana, La NASA contuvo la respiración colectiva cuando siete astronautas del transbordador espacial Endeavour alcanzaron el telescopio espacial Hubble a 568 kilómetros (353 millas) sobre la Tierra. Su misión:reparar un defecto devastador en el espejo principal del telescopio.

Aproximadamente del tamaño de un autobús escolar, el telescopio espacial Hubble tiene un espejo primario de 2,4 metros (8 pies). El telescopio óptico más grande jamás lanzado al espacio, donde pudiera observar el universo libre de los efectos distorsionantes de la atmósfera terrestre, Hubble tenía mucho en juego. Pero después de que se obtuvieron y analizaron cuidadosamente las primeras imágenes después del despliegue del telescopio el 25 de abril, 1990, estaba claro que algo andaba mal:las imágenes estaban borrosas.

Los astrónomos e ingenieros se unieron para estudiar una variedad de soluciones al problema, y la NASA convocó a un comité independiente para encontrar la fuente. Todos llegaron a la misma conclusión:el espejo principal de Hubble, que parece un cuenco muy poco profundo, había sido pulido en la forma incorrecta. El error fue menor que el ancho de un cabello humano, pero el efecto fue significativo. Si el error no se corrigió, Hubble nunca alcanzaría su máximo potencial.

Durante la semana del 6 de diciembre, 1993, la tripulación del astronauta instaló dos piezas de hardware destinadas a corregir el error. El Reemplazo Axial del Telescopio Espacial de Óptica Correctiva (COSTAR) fue diseñado y construido por un equipo en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y corregiría el error del espejo en tres de los cinco instrumentos del Hubble.

El segundo instrumento fue la cámara planetaria y de campo amplio 2 (WFPC2), diseñado y construido en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. WFPC2, que en realidad contiene cuatro cámaras, continuaría produciendo muchas de las impresionantes imágenes del Hubble, ayudando a transformar nuestra visión del cosmos.

Del tamaño de un piano de media cola, el instrumento tomó imágenes de objetos y eventos que ocurrieron en nuestro propio sistema solar, como el impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 en Júpiter, hasta las imágenes cosmológicas más distantes que jamás se habían tomado en luz visible. Generaba impresionantes instantáneas de galaxias, explotaron estrellas y nebulosas donde nacen nuevas estrellas. Durante la tenencia del instrumento, Los gerentes del Hubble apuntaron con el telescopio a un solo, parche negro del cielo durante más de una semana y encontró miles de galaxias nunca antes vistas.

Pero el éxito de WFPC2 estaba lejos de estar garantizado. El instrumento se construyó en una línea de tiempo increíblemente ajustada, y diseñarlo para corregir la falla fue algo de John Trauger de JPL, investigador principal de WFPC2, más tarde lo describiría como algo parecido a "intentar jugar béisbol en la ladera de una colina".

"Hay mucha presión cuando se construye un instrumento espacial, incluso en circunstancias normales, "dijo Dave Gallagher, Director asociado de JPL para la integración estratégica, quien se desempeñó como gerente de integración y pruebas para WFPC2. "Pero cuando está arreglando algo que esencialmente hará o destruirá la reputación de toda la agencia, la presión sube por las nubes ".

Una imagen de espejo

En junio de 1990, La NASA anunció que el telescopio Hubble no estaba funcionando como se esperaba. Los miembros del equipo de WFPC2 dicen que recuerdan que la reacción del público y los medios de comunicación fue a menudo pesimista o incluso incrédula. Trauger vio al presentador de noticias de la cadena Tom Brokaw comenzar su programa esa noche diciendo:"El telescopio Hubble del que tanto has oído hablar, está roto".

"La promesa del programa Hubble, la aplicación de nuestra mejor tecnología para hacer retroceder las fronteras de la astronomía, se había transformado instantáneamente a la vista del público en un ícono de falla técnica, ", Escribió Trauger en un ensayo en 2007.

Trauger reunió a su equipo para solucionar el problema. Los espejos primario y secundario del telescopio recolectaron luz y la enviaron a los cinco instrumentos científicos a bordo. El espejo principal no se pudo reemplazar y no se pudo devolver a la Tierra para su reparación. Debería encontrarse una solución para cada uno de los instrumentos de Hubble. El dispositivo COSTAR proporcionó ópticas correctivas para tres de ellos, eliminando la necesidad de reemplazar completamente esos instrumentos. Pero el mismo enfoque no funcionaría para la cámara planetaria y de campo amplio (WFPC) del telescopio, el predecesor de WFPC2.

Trauger y su equipo idearon una posible solución. El error del espejo primario provocó que la luz que golpeaba diferentes partes del espejo se enfocara en diferentes lugares, por lo que el equipo tuvo que averiguar cómo redirigirlo al punto focal apropiado. Su solución fue aplicar ingeniería inversa al problema:colocarían cuatro espejos idénticos del tamaño de una moneda de cinco centavos dentro del instrumento, uno para cada una de las cuatro cámaras dentro de WFPC2, con el mismo error que el espejo primario defectuoso, pero donde el espejo principal era demasiado plano, los nuevos espejos se curvarían demasiado. Juntos, estos dos errores se cancelarían entre sí, produciendo el equivalente a un solo espejo con la forma correcta.

La NASA aceptó la propuesta de JPL de construir un reemplazo de WFPC. La agencia había planeado realizar misiones de reparación del Hubble cada tres años y decidió mantener este cronograma. La primera misión de reparación se fijó para el otoño de 1993. JPL tendría que entregar el reemplazo para el invierno de 1992, a poco más de 2 años. La carrera para reparar el Hubble estaba en marcha.

Bajo presión

Dos años no fue ni mucho menos tiempo suficiente para construir un nuevo instrumento de cámara desde cero. Agradecidamente, WFPC2 ya estaba en construcción en JPL; La NASA tenía la intención de usarlo eventualmente como una actualización para WFPC o un reemplazo si el instrumento fallaba alguna vez.

Incluso con el trabajo en WFPC2 ya en marcha, la fecha límite requería un horario acelerado. Dave Rodgers y Larry Simmons, los jefes de proyecto de WFPC2, celebró reuniones diarias con los líderes de cada uno de los diversos componentes de WFPC2 para ayudar a mantenerse en el objetivo.

"Las reuniones diarias mantuvieron la presión sobre todos nosotros, todo el tiempo, "dijo Simmons, que se retiró de JPL en 2005. "Sabíamos que solo teníamos unos pocos años, y teníamos que hacerlo ".

Si bien los espejos correctivos eran pequeños, afectaron casi todos los pasos del proceso de construcción y crearon "una serie interminable de problemas novedosos, "según Trauger.

Para minimizar la posibilidad de error durante la instalación de WFPC2 en órbita terrestre baja, los siete astronautas que estaban programados para ejecutar la misión de reparación viajaron al JPL para aprender sobre el instrumento y recibir capacitación sobre cómo instalarlo. Estarían insertando WFPC2 en una cavidad en el cuerpo del telescopio, como si lo deslizara en un cajón. Y aunque tendrían que asegurarse de que las conexiones eléctricas en la parte posterior del instrumento fueran seguras, no tenían forma de llegar a esas conexiones; solo podían controlar cómo insertaban el instrumento.

Para complicar aún más las cosas estaba el peso de WFPC2:con más de 600 libras (272 kilogramos), era difícil de manejar incluso en la microgravedad de la órbita terrestre baja. Uno de los espejos del instrumento, llamado el espejo pickoff, se montó en un brazo corto ubicado fuera de la carcasa protectora. Simplemente golpear el espejo desalinearía el sistema y esencialmente arruinaría todo el instrumento. Durante la construcción de WFPC2, Trauger y sus colegas mostraron un modelo del instrumento a un astronauta, que chocó contra el espejo pickoff. Trauger no pudo evitar preguntarse, "¿Es esto un presagio?"

Tiempo de volar

Los líderes del equipo WFPC2 viajaron al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida para el lanzamiento temprano en la mañana el 2 de diciembre. 1993. Después de dejar Kennedy y buscar un desayuno temprano, Gallagher recuerda haber mirado el cielo antes del amanecer para ver el transbordador espacial pasando por encima y acercándose al Hubble; los objetos aparecieron como dos puntos débiles de luz en el cielo mientras orbitaban la Tierra.

En el sexto día de la misión, Los astronautas Jeffrey Hoffman y Story Musgrave realizaron una caminata espacial para eliminar WFPC del Hubble e instalar WFPC2. Todo parecía ir según lo planeado pero la verdadera prueba aún estaba por llegar.

Los astronautas regresaron a la Tierra el 13 de diciembre de y los primeros datos sin procesar de WFPC2 regresaron el 18 de diciembre. El equipo pasó los datos a través del software de procesamiento de imágenes y observó ansiosamente cómo las imágenes comenzaban a moverse por la pantalla. Hubo un alivio instantáneo.

"Estaban afilados, ", Dijo Trauger sobre las imágenes." Y no era solo que tuviéramos imágenes que se veían increíbles, era que estábamos haciendo nuevos descubrimientos de inmediato. Había cosas en las imágenes que nunca antes habíamos visto ".

La NASA lanzó esas primeras imágenes al público el 13 de enero. 1994. Al día siguiente, el equipo de WFPC2 presentó los resultados a una audiencia desbordada en la reunión de invierno de la Sociedad Astronómica Estadounidense.

"Cuando mostramos las primeras imágenes, la habitación estalló; tenemos una ovación de pie, "Dijo Trauger." ¡Usualmente no ves eso en una reunión de astronomía! "

El instrumento WFPC2 operó en Hubble durante más de 15 años y tomó más de 135, 000 observaciones del universo. Más de 3, Se escribieron 500 artículos científicos basados ​​en esos datos antes de que se retirara el instrumento en 2009, y más de 2, 000 más se han publicado desde entonces.

"WFPC2 no tuvo éxito por magia o suerte; lo logró porque teníamos un grupo de personas competentes y trabajadoras que entendieron lo que estaba en juego y aceptaron el desafío, ", Dijo Gallagher." Y al igual que con todos los proyectos, Ojalá pudiera haber transportado a ese equipo conmigo a la próxima misión ".

En mayo de 2009, Los astronautas quitaron el WFPC2 del Hubble y lo reemplazaron con la cámara de campo amplio 3 (WFC3), que continúa funcionando hoy, 28 años después de que Hubble se encendiera por primera vez. WFPC2 se colocó más tarde en exhibición pública en el Museo Smithsonian del Aire y el Espacio en Washington. CORRIENTE CONTINUA.