Telescopio espacial Hubble

Conocido también como HST por sus siglas en inglés, el Hubble es un telescopio que orbita alrededor de la Tierra, fuera de la atmósfera, desde el 24 de abril de 1990, cuando fue puesto en órbita en forma conjunta por la NASA y la Agencia Espacial Europea.

A la misión se la llamó STS-31 y al telescopio se le dio el nombre de Hubble en reconocimiento al astrónomo estadounidense Edwin Hubble (1889-1953), que significó la puesta en marcha del programa Grandes Observatorios.

El Hubble orbita la Tierra a unos 28.000 km/h. dando una vuelta a nuestro planeta aproximadamente cada 97 min. El telescopio orbita a 593 km por sobre el nivel del mar desde donde puede obtener imágenes con una resolución óptica superior a los niveles conocidos. Al encontrarse fuera de la atmósfera cuenta con la ventaja de eliminar los efectos de la turbulencia atmosférica. A eso se suma el hecho de que la atmósfera absorbe fuertemente la radiación electromagnética en ciertas longitudes de onda, sobre todo el infrarrojo, de manera que disminuye la calidad de las imágenes e imposibilita la toma de espectros en aquellas bandas que se caracterizan por la mencionada absorción. Por otra parte, evita los factores meteorológicos como la presencia de nubes y la contaminación lumínica que se genera a raíz de los grandes asentamientos urbanos, reduciendo así las posibilidades de ubicación de los telescopios terrestres.

El despegue

Ocurrió el 24 de abril de 1990 como corolario de un proceso del que participaron dos agencias espaciales, la NASA y la ESA. En esfuerzo mancomunado lograron poner en órbita este telescopio de 2,4 metros de diámetro con capacidad para obtener imágenes de mejor resolución que cualquier telescopio tradicional sobre la Tierra. Pero además cuenta con otra particularidad, que es la posibilidad de ser visitado por astronautas, tal como ocurrió en febrero de 1997 cuando seis astronautas a bordo de la lanzadera espacial Discovery se ocuparon de hacer una revisión técnica y de cambiar sus espectrógrafos.

A lo largo de 23 años de funcionamiento en el espacio, Hubble ha hecho grandes aportes al estudio del universo, que entre otros logros ha permitido conocer a los científicos de qué manera se producen las estrellas u observar como sucedió en 1998 el choque entre dos galaxias.

Las visitas técnicas

Son las llamadas misiones de servicio, más conocidas por sus siglas en inglés SM y se han realizado hasta la actualidad un total de siete, siendo la última la que se concretó en mayo de 2009.

El telescopio fue concebido con la idea de que estas visitas realizadas desde un trasbordador espacial contribuirían a su mantenimiento e incluso la modernización de su equipamiento. Los objetivos a cubrir por estas visitas son:

• Reparación de los elementos estropeados, algo inevitable en un entorno agresivo como es el espacio respecto a un satélite, debido al efecto ejercido sobre los elementos electrónicos por las partículas elementales cargadas que se desplazan a gran velocidad y a lo que se suma la posibilidad de impactos con micro partículas.
• Instalación de nuevos instrumentos, ya sean instrumentos científicos u otras partes del telescopio. La velocidad a la que evoluciona la tecnología iba a ir dejando atrás el equipamiento del telescopio. La actualización del instrumental permite mantenerlo con tecnología de punta.
• Mantenimiento de la órbita, ya que, debido al rozamiento con la atmósfera, que aunque débil existe, se produce un lento frenado que trae como consecuencia la pérdida de altura. Por dicho motivo con cada visita el trasbordador lo vuelve a colocar en una órbita ligeramente más alta.

SM1

La primera misión de servicio se llevó a cabo en diciembre de 1993. Siete astronautas viajaron hasta el telescopio a bordo del transbordador espacial Endeavour. Una vez en destino trabajaron durante diez días sustituyendo una de las cámaras, instalando ordenadores de mayor potencia y realizando otras modificaciones menores. A comienzos del año siguiente las imágenes que dio a conocer la NASA eran espectaculares. El objetivo se había cumplido.

Descripción técnica

El telescopio tiene forma cilíndrica, con una longitud de 13,2 m, un diámetro de 4,2 m y pesa 11 toneladas. Se invirtió para su construcción y puesta en órbita 2.500 millones de dólares y el primer sobresalto se produjo cuando un fallo en el pulido del espejo primario del telescopio provocó que las imágenes salieran con un leve fuera de foco por las aberraciones esféricas. Este fallo se produjo por negligencia y fue reparado por la primera misión de servicio que instaló un sistema de corrección óptica que corrigió el defecto inicial, logrando así la resolución prevista¹.

El diámetro del espejo primario de este telescopio de tipo reflector es de 2,4 m. Actualmente para la exploración del cielo incorpora cuatro instrumentos que logran imágenes y espectros; se trata de un espectrógrafo y tres sensores de guiado fino que pueden también actuar como interferómetros.

La electricidad se genera mediante dos paneles solares que alimentan las cámaras, los cuatro motores que se utilizan en la orientación y estabilización del telescopio, los equipos refrigerantes de los instrumentos y la electrónica del telescopio. Pero además cuenta con baterías recargables por los paneles solares, de manera que pueda valerse de la electricidad almacenada en momentos en que la Tierra eclipsa al Sol, o bien cuando la orientación de los paneles no es la adecuada.

El Hubble y sus aportes

Los aportes del Hubble constituyen un elemento invalorable para el desarrollo de los conocimientos sobre el universo.

Datos recientes proporcionados por el telescopio espacial han llevado a los científicos a replantear sus hipótesis sobre la edad del universo. Esto ha generado la paradoja de un universo con no más de ocho mil millones de años cuando se habla de estrellas de doce mil millones.

Pero ya en junio de 1994 el Hubble había proporcionado indicios claros acerca de la existencia de los agujeros negros. La NASA informó por entonces que se había descubierto una nube de gases en forma de disco girando vertiginosamente a la velocidad de 1,9 millones de kilómetros por hora. Estaría a unos 50 millones de años luz en el centro de la galaxia M87. Se estima que su masa es de entre 2.000 y 3.000 millones de estrellas del tamaño del Sol, pero que las mismas se encuentran comprimidas en un espacio de apenas el tamaño del sistema solar. El cálculo de los científicos es que el disco de gases tiene una temperatura de 10.000 grados Celsius. Este fenómeno tiene hasta hoy una sola explicación y es la existencia de una enorme fuerza gravitatoria que ejercería un gigantesco agujero negro, alrededor del que daría vueltas el disco.

Otro aporte fue el de las imágenes del cometa Shoemaker-Levy 9 en momentos en que se dirigía hacia Júpiter con trayectoria autodestructiva y donde se desintegró en 1994.

Por otra parte, vale decir que las imágenes enviadas por el Hubble tienen tal nitidez que han sido calificadas un paso gigante en la astronomía al considerar que la resolución de las mismas duplica a las producidas por el mejor instrumento instalado en la Tierra, gracias a que puede observar claramente un volumen de espacio mil veces mayor que el de los otros telescopios.

El final

Luego de realizadas las misiones de mantenimiento previstas a cargo de transbordadores espaciales, el telescopio ha iniciado un modo de operación rutinario que debería no presentar complicaciones hasta el año 2014, o hasta algunos años más. Lo previsto cuando se lo diseñó era devolverlo a la Tierra a bordo de uno de los transbordadores al final de su misión, pero al retirar la NASA su flotilla de naves es probable que cuando deje de ser utilizable simplemente se lo retire de su órbita.

Algunas cifras

Cuando lo lanzaron tenía el tamaño de un tren cisterna. Con sus 13,2 metros de longitud, 4,2 de diámetro y 12 toneladas de peso, sus dimensiones podían compararse también con las de un edificio de cuatro pisos.

Su sofisticada cámara ha creado una impresionante imagen mosaico de una porción de cielo que incluye no menos de 10.000 galaxias.

Desde que fue puesto en órbita se han podido observar un millón de objetos, cuando el ojo humano sólo percibe a simple vista unas seis mil estrellas.

Sus observaciones, incluyendo alrededor de 500.000 fotografías, se almacenan en 1.420 discos ópticos de 6,66 GB (8,34 terabytes).

Su catálogo registra la posición detallada de 15 millones de estrellas, lo que le permite apuntar con precisión a su objetivo.

Lleva recorridos aproximadamente 3.000 millones de kilómetros.

Astrónomos de más de 45 países han publicado los descubrimientos hechos con el Hubble en 4.800 artículos científicos.

El sucesor

Para el año 2015 está previsto el lanzamiento de un telescopio considerado por los científicos como el sucesor del Hubble. Se trata del James Webb Space Telescope (JWST), equipado con un espejo de aproximadamente 6 metros de diámetro y que será emplazado a un millón y medio de kilómetros de la Tierra para brindar prestaciones extraordinarias en el infrarrojo próximo y medio.

Más telescopios espaciales

El telescopio espacial Kepler fue lanzado en 2009 en búsqueda de imágenes de planetas extrasolares.

Tan eficaz como popular, el Hubble no es el único telescopio espacial que ha aportado y aporta imágenes importantes para la astronomía. Entre ellos se puede citar el IUE de rayos ultravioletas; el IRAS y el ISO de infrarrojos, el Chandra y el Nexton-XMM de rayos X; el COBE y el WMAP de microondas. En el año 2009 fueron lanzados el Kepler, el Plank y el Herschel, el primero específicamente diseñado para la búsqueda de planetas extrasolares, el segundo para estudios profundos del fondo cósmico de microondas y finalmente el Herschel para la exploración del infrarrojo lejano.

¹ Ver recuadro SM1