Telescopio Espacial Hubble, el observatorio que permite expandir el conocimiento del universo
El 24 de abril de 1990 se iniciaba una nueva era en la exploración del universo. Ese día se lanzaba el Telescopio Espacial Hubble a través del transbordador espacial Discovery. A 36 años de aquel hito, este extraordinario instrumento científico sigue funcionando, más productivo que nunca, y se prevé que lo hará, al menos, por una década más.
El Hubble es un observatorio reflectante de 2,4 metros de diámetro y una longitud de 13,2 metros que se encuentra en la órbita terrestre baja a 540 kilómetros de altura sobre la superficie de la Tierra. Gira alrededor de nuestro planeta a una velocidad de unos 27.000 km/h, completando una vuelta cada 97 minutos. Es un proyecto conjunto de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y la Agencia Espacial Europea (ESA).
El telescopio lleva su nombre en honor al astrónomo Edwin Powell Hubble (1889–1953). En la década de 1920, el Dr. Hubble demostró que la Vía Láctea era sólo una de muchas galaxias, cambiando nuestra percepción sobre nuestro lugar en el universo. Su mayor descubrimiento llegó en 1929, cuando encontró que cuanto más lejos está una galaxia de la Tierra, más rápido se aleja de nosotros. Esta idea ayudó a elaborar la teoría del Big Bang.
El proyecto del Hubble tiene su historia. Ya en 1923, el científico alemán Herman Oberth sugirió un telescopio espacial en su libro “Los cohetes hacia el espacio interplanetario”. El estadounidense Lyman Spitzer propuso otro en 1946, y lo impulsó durante casi 30 años. En la década de 1970, la NASA y la ESA retomaron la iniciativa, proponiendo uno de 3 metros de diámetro, luego reducido a 2,4 metros. Finalmente, la financiación del Hubble comenzó en 1977. El costo total ascendió a 2800 millones de dólares. El espejo se terminó en 1981 y el ensamblaje completo, en 1985.
Al orbitar por encima de la distorsión de la atmósfera terrestre, el telescopio ofrece vistas impresionantes de estrellas, galaxias, nebulosas, planetas y demás maravillas de nuestro entorno planetario. Esto se debe a que el Hubble observa el universo en múltiples longitudes de onda de luz, desde el ultravioleta hasta el visible y el infrarrojo cercano. De esta manera, revolucionó la astronomía moderna al ser una herramienta eficaz para realizar descubrimientos y cambiar la forma en que se lleva a cabo la investigación.
El telescopio cuenta con dos cámaras, dos espectrógrafos y un conjunto de sensores de guiado fino que le permiten apuntar con precisión a objetos en el cielo. Dos paneles solares proporcionan energía a los ordenadores e instrumentos científicos y cargan seis baterías de níquel-hidrógeno para alimentar el dispositivo durante unos 25 minutos por órbita. Un sofisticado sistema de control de actitud mejora la estabilidad del Hubble durante las observaciones. Las ruedas de reacción maniobran el telescopio hasta su posición, y los giroscopios monitorean su ubicación. Las unidades del sensor de guiado fino se fijan a las estrellas guía, lo que garantiza la alta precisión de apuntamiento necesaria para realizar observaciones exactas.
El Hubble fue diseñado para ser mantenido en el espacio por los astronautas del transbordador espacial, lo que permitía reemplazar los instrumentos a medida que mejoraba la tecnología, y reparar y modernizar los subsistemas del observatorio.
En este sentido, se llegaron a realizar cinco misiones de servicio. La primera fue en diciembre de 1993 cuando se verificó que el espejo principal tenía un grave defecto: el borde era demasiado plano, apenas una quincuagésima parte del ancho de un cabello humano, lo que impedía obtener imágenes nítidas. Científicos e ingenieros de la NASA y la ESA colaboraron y desarrollaron un sistema óptico correctivo.
En tanto, la última se efectuó en mayo de 2009. Fue una ambiciosa misión de once días con cinco caminatas espaciales, en la cual se colocaron dos nuevos instrumentos: la Cámara de Campo Amplio 3 (WFC3) y el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS), y se repararon dos inactivos: el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS) y la Cámara Avanzada para Sondeos (ACS). Además, se instalaron la unidad de control y procesamiento de datos de instrumentos científicos de reemplazo, un sensor de guiado fino, nuevas baterías, giroscopios y aislamiento. Así, el Hubble pudo reanudar sus observaciones, con capacidades científicas ampliadas y una vida útil extendida.
En sus más de tres décadas de exploración, el Hubble ha generado tantas preguntas como respuestas, descubriendo nuevos misterios mientras amplía nuestra comprensión del universo de maneras que nunca imaginamos. Ha revelado galaxias, nebulosas y estrellas lejanas con un detalle increíble. El Hubble ayudó a los científicos a descubrir que el Universo no sólo se está expandiendo sino que lo hace a un ritmo acelerado. El telescopio mostró que las galaxias se alejan entre sí más rápido de lo esperado. Esto llevó al descubrimiento de la energía oscura: una fuerza tipo “antigravedad” que empuja las cosas separándolas en lugar de atraerlas. Se cree que la energía oscura compone aproximadamente el 68% del universo y es responsable de su expansión acelerada. Asimismo, gracias al Hubble podemos visualizar cómo se distribuye la materia oscura en el espacio y cómo la misma influye en la forma en que las galaxias se mantienen unidas y se mueven.
Las observaciones del telescopio permitieron alcanzar logros científicos de una gran envergadura: por primera vez se detectaron elementos del universo primitivo, se confirmó la existencia de agujeros negros supermasivos, se vieron las primeras imágenes de la colisión de dos objetos astronómicos y de la superficie de una estrella distinta de nuestro Sol, la primera evidencia visual de los componentes básicos de los planetas, las primeras imágenes desde el espacio de la fractura de un asteroide, y de la galaxia y la estrella individual más lejanas hasta el momento, la primera medición precisa de la tasa de expansión del universo, la primera imagen ultravioleta de un exoplaneta en formación.
Bajo condiciones adecuadas, en una noche clara, el Hubble puede verse a simple vista. Aparecerá como un punto luminoso que cruza rápidamente el cielo. Para seguir sus movimientos, puede utilizarse la aplicación Sky Tonight. En tanto, visitando el sitio web Space Telescope Live se puede revisar qué está observando actualmente. Es importante recalcar que el Hubble no transmite imágenes en tiempo real. En su lugar, captura las imágenes, las almacena en su memoria interna y posteriormente envía los datos de vuelta a la Tierra. Luego, estos datos deben ser procesados y archivados. Desde la captura de los datos hasta su publicación, el proceso puede tardar desde unos días hasta más de un año.
El telescopio no tiene motores, por lo cual su órbita se deteriora gradualmente debido a la resistencia atmosférica. Se prevé que reingrese a la atmósfera terrestre y se desintegre a mediados de la década de 2030, es decir que todavía podremos gozar de sus impactantes imágenes unos cuantos años más. Hasta el momento, el Hubble ha realizado más de 1,6 millones de observaciones, que han dado lugar a más de 21.000 artículos científicos.
Mientras el Hubble se acerca al final de su servicio, varios telescopios avanzados están listos para continuar y ampliar su legado. Entre ellos se destaca el Telescopio Espacial James Webb, lanzado en diciembre de 2021, que ya está funcionando en conjunto con el Hubble. El Webb observa el universo en el espectro infrarrojo, permitiendo ver más profundo en el espacio y en el tiempo. Complementa las capacidades del Hubble al centrarse en diferentes longitudes de onda. Asimismo, debe mencionarse el Telescopio Espacial Euclid, lanzado en julio de 2023, que busca mapear la estructura a gran escala del universo para comprender mejor la energía oscura y la materia oscura. Observa en longitudes de onda visibles e infrarrojo cercano. En tanto, para mayo de 2027 está previsto el lanzamiento del Telescopio Espacial Nancy Grace Roman, que se abocará a la investigación de la energía oscura, la materia oscura y los exoplanetas.
Laura Brosio
FOTOS:
- El Hubble gira alrededor de nuestro planeta.
- De las imágenes tomadas por el Hubble: Estrella de la Vía Láctea AG Carinae a 20.000 años luz.