Η τελευταία αποστολή για την αναβάθμιση του τηλεσκόπιου Χαμπλ

Πηγές: NASA και New York Times, 11 Μαΐου 2009

Σήμερα Δευτέρα και στις 21 ώρα Ελλάδος επτά αστροναύτες με επικεφαλής τον Scott Altman πέταξαν στο διάστημα με το διαστημικό λεωφορείο Ατλαντίς. Η κύρια αποστολή του ταξιδιού των 11 ημερών θα είναι οι επιδιορθώσεις αλλά και οι προσθήκες νέων επιστημονικών οργάνων στο Χαμπλ, το κορυφαίο διαστημικό παρατηρητήριο μέχρι τώρα.

Μετά από 19 χρόνια παραμονής στο διάστημα το τηλεσκόπιο Χαμπλ - που η τροχιά του βρίσκεται σε ύψος 569 χιλιόμετρα από τη Γη - ασφαλώς χρειάζεται σημαντική βοήθεια για να συνεχίσει να φωτογραφίζει τις μακρινές γωνιές του σύμπαντος και να στέλνει στη Γη εντυπωσιακά στιγμιότυπα από το παρελθόν του κόσμου μας.

Τα επτά μέλη του πληρώματος θα πραγματοποιήσουν πέντε πολύωρους διαστημικούς περιπάτους στην πιο δύσκολη και απαιτητική αποστολή σε βαθμό επικινδυνότητας και φόρτο εργασίας για τους αστροναύτες που έχει πραγματοποιήσει ως σήμερα η ΝΑSΑ.

Γιατί στη διάρκεια της αποστολής οι επτά αστροναύτες θα εξοπλίσουν το Χαμπλ με ένα νέο φασματογράφο (Cosmic Origins Spectrograph) που θα μπορεί να συγκεντρώνει πληροφορίες στο υπεριώδες, το οπτικό και το υπέρυθρο φως καθώς και μια νέα Προηγμένη Κάμερα (WFC3) στη θέση της παλιάς Κάμερας WFC2. Και τα δύο αυτά όργανα είναι ότι τελειότερο υπάρχει σήμερα για τις διαστημικές παρατηρήσεις. Το πλήρωμα για τις επισκευές και την τοποθέτηση των οργάνων θα έχει στην διάθεση του 116 νέα εργαλεία. Οι 7 αστροναύτες θα βγαίνουν ανά δύο από το Διαστημικό Λεωφορείο για τις εργασίες.

Πρόσφατα έπαψαν να λειτουργούν δύο από τα πιο σημαντικά όργανά του, ένας φασματογράφος που ονομάζεται STIS και έκανε τις πρώτες ατμοσφαιρικές μετρήσεις για έναν εξωπλανήτη καθώς και η Εξελιγμένη Κάμερα Παρατηρήσεων (Advanced Camera for Surveys). Οι αστροναύτες θα προσπαθήσουν να επιδιορθώσουν και τα δύο αυτά όργανα.

Επιπλέον, θα αντικαταστήσουν και τα 6 γυροσκόπια που αποτελούν την καρδιά του συστήματος σκόπευσης του διαστημικού τηλεσκοπίου. Τέλος θα αντικαταστήσουν τις 6 μπαταρίες που υπάρχουν στο Χαμπλ από το 1990 και θα καλύψουν με ειδική μόνωση ορισμένα ευαίσθητα όργανα του τηλεσκοπίου.

Οι εργασίες που θα γίνουν αναλυτικά είναι οι εξής:

• Οι αστροναύτες θα τοποθετήσουν μια νέα εξωτερική επίστρωση από ανοξείδωτο ατσάλι για πρόσθετη θερμική μόνωση

• Επίσης, θα βάλουν στο πίσω μέρος του Χαμπλ ένα σύστημα διασύνδεσης με το διαστημόπλοιο που θα το θέσει μελλοντικά εκτός τροχιάς το 2014

• Θα αντικατασταθεί το παλιό επιστημονικό όργανο ελέγχου και διαχείρισης δεδομένων (Science Instrument Command and Data Handling) με ένα νέο, για την διαχείριση και αποστολή δεδομένων στη Γη. 

• Θα επιδιορθωθούν τόσο η Εξελιγμένη Κάμερα για Παρατηρήσεις (Advanced Camera Surveys) που είχε τοποθετηθεί το 2002, όσο και ο φασματογράφος STIS

• Θα τοποθετηθούν νέες μπαταρίες και γυροσκόπια

• Θα εγκατασταθούν πρώτον μια νέα Κάμερα Ευρέως Πεδίου 3 (WFC3) στην θέση της παλιάς κάμερας (10-πλάσιας βελτίωσης από την Κάμερα-2 οπότε θα φτάσουμε να ανιχνεύουμε αντικείμενα που γεννήθηκαν κοντά στη Μεγάλη Έκρηξη). Δεύτερον, ένας πολύ εκλεπτυσμένος φασματογράφος, ο Cosmic Origins Spectrograph, που θα ανιχνεύει στον ουρανό ακτινοβολίες από τις υπεριώδεις έως τις υπέρυθρες για την μελέτη της δομής του σύμπαντος. Θα είναι ικανό να παρατηρήσει τα πιο μακρινά αντικείμενα στον Κόσμο από οποιοδήποτε άλλο όργανο μέχρι τώρα.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα που εμφάνισε εξαρχής το κάτοπτρο του Χαμπλ ήταν η προβληματική εστίαση των φωτογραφιών, αφού το κύριο κάτοπτρο των 2,4 μέτρων, που ήταν και η καρδιά του τηλεσκοπίου, αποδείχτηκε ότι ήταν ελαττωματικό κατά δύο εκατομμυριοστά του μέτρου. Αυτό όμως ήταν αρκετό για να κάνει το Χαμπλ να στέλνει θαμπές εικόνες.

Στα χρόνια που ακολούθησαν επιστήμονες και μηχανικοί τόσο της NASA όσο και της ESA συνεργάστηκαν στην κατασκευή μιας διορθωτικής οπτικής διάταξης, την οποία εγκατέστησαν οι αστροναύτες του διαστημικού λεωφορείου «Εντίβορ» στην πρώτη επίσκεψή τους εκεί πάνω τον Δεκέμβριο του 1993.

Στην πρώτη εκείνη επιδιόρθωση αντικαταστάθηκαν επίσης τα ηλιακά πτερύγια του τηλεσκοπίου, τα οποία του παρέχουν την απαιτούμενη ενέργεια για τη λειτουργία του καθώς και η φωτογραφική του μηχανή.

Η νέα αποστολή θα είναι η πέμπτη και η τελευταία φορά που αστροναύτες θα επισκεφθούν το Χαμπλ. Στα μέσα της ερχόμενης δεκαετίας, κάπου το 2014, όταν οι μπαταρίες του εξαντληθούν η NASA θα στείλει έναν πύραυλο για να τον καταστρέψει.

Η αποστολή αυτή είχε αρχικά προγραμματιστεί να γίνει πριν από 3 χρόνια. Όμως, η καταστροφή του διαστημικού λεωφορείου Κολούμπια και η μετέπειτα διακοπή των πτήσεων λόγω τεχνικών προβλημάτων δεν επέτρεψαν από τότε την πραγματοποίησή της.

Υπήρχαν μάλιστα σκέψεις για να μην διακινδυνέψουν κι άλλοι αστροναύτες να σταλεί μία ρομποτική αποστολή συντήρησης το 2007 ή το 2008. Τότε ένα μη επανδρωμένο σκάφος θα συναντούσε το Χαμπλ στην τροχιά του και θα αναβάθμιζε τα όργανά του με ένα επιδέξιο ζεύγος ρομποτικών χεριών. Αλλά και η αποστολή εκείνη ματαιώθηκε, οπότε το Χαμπλ φαινόταν να εγκαταλείπεται στην τύχη του, καταδικασμένο να καταστραφεί στα επόμενα χρόνια.

Αλλά οι συνεχείς εκκλήσεις της επιστημονικής κοινότητας έκαναν τη NASA να αλλάξει τα σχέδια της και να στείλει το διαστημικό λεωφορείο Ατλαντίς, ώστε το περίφημο αυτό τηλεσκόπιο να σωθεί και για μερικά χρόνια ακόμη - μέχρι το 2014 - να μας στέλνει τις απαράμιλλες εικόνες του.

Η συνεισφορά του Χαμπλ ήταν τεράστια λόγω των απαράμιλλων εικόνων που μας έστειλε για τους γαλαξίες, τα γειτονικά άστρα και εξωπλανήτες, των υπερκαινοφανών,  των αστρικών εκρήξεων, των νεφελωμάτων όπως και πολλών μαύρων οπών.

Μέσα στις 920.000 παρατηρήσεις συγκαταλέγονται η φωτογράφηση της δημιουργίας ηλιακών συστημάτων στο μακρινό διάστημα, καθώς και η σύγκρουση του κομήτη Σουμέικερ- Λέβι με τον Δία το 1994. Ήταν οι πιο καθαρές εικόνες του Δία που έχουμε δει ποτέ στη διάρκεια ενός γεγονότος που παρατηρείται μία φορά σε εκατοντάδες χρόνια.

Χάρις στον Χαμπλ έγινε η διαπίστωση πως ο πυρήνας όλων των γαλαξιών είναι γεμάτος από μαύρες τρύπες, αποδεικνύοντας έτσι τη θεωρία που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του ΄60. Επίσης, σημαντική ήταν η συμβολή του για τους εξωπλανήτες.

Στα 19 χρόνια λειτουργίας του έχει συγκρουστεί με μετεωρίτες και έχει εκτεθεί σε ακραίες θερμοκρασίες. Πολλές φορές έπαθε μεγάλη ζημιά, αλλά αστροναύτες της ΝΑSΑ με τα διαστημικά λεωφορεία  το επανέφεραν στη ζωή. Όταν ξεκίνησε το ταξίδι του το Χαμπλ, τον Απρίλιο του 1990, μεταφέρθηκε από το Ντισκάβερι και τοποθετήθηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη σε ύψος 600 χλμ. Είχε σχεδιαστεί αρχικά για 15 χρόνια λειτουργίας, αλλά ο αναμενόμενος χρόνος ζωής του επεκτάθηκε στα 20, ενώ με τη νέα επισκευή του θα συνεχίσει το έργο του για σχεδόν 25 χρόνια.

Εκτός από την πρώτη επισκευή που έγινε τον Δεκέμβριο του 1993 για την διόρθωση της κύριας κάμερας, που έβγαζε εικόνες με θολότητα, το Ντισκάβερι έκανε μια δεύτερη αποστολή για πρόσθετες επιδιορθώσεις και την ανανέωση του επιστημονικού του εξοπλισμού την άνοιξη του 1997. Η τρίτη επίσκεψη ανανέωσης πάλι με το ίδιο λεωφορείο έγινε τον Δεκέμβριο του 1999.

Στις αρχές Μαρτίου 2002 οι 7 αστροναύτες του Κολούμπια επισκέφτηκαν το Χαμπλ για τέταρτη φορά. Στη διάρκεια 5 διαφορετικών περιπάτων που έκαναν στο Διάστημα αντικατέστησαν τις ηλιακές κυψελίδες του και τοποθέτησαν μια πιο σύγχρονη φωτογραφική μηχανή. Εκείνη η προηγμένης τεχνολογίας φωτογραφική μηχανή (ACS) ήταν στην πραγματικότητα 3 μηχανές σε μία και μας έδωσε πολύ καλύτερες και μεγαλύτερης ευκρίνειας φωτογραφίες του σύμπαντος, αυξάνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα του Χαμπλ κατά 10 φορές.

Γύρω στο 2013 με 2014 ο διάδοχός του, το διαστημικό τηλεσκόπιο νέας γενιάς James Webb, θα είναι έτοιμο να εγκατασταθεί στο διάστημα, για να συνεχίσει την αποκάλυψη του σύμπαντος που άρχισε το Χαμπλ πριν από 19 χρόνια. Το τηλεσκόπιο James Webb θα έχει ένα κάτοπτρο εξαπλάσιο από του Χαμπλ. Για λίγους μήνες τα δύο τηλεσκόπια θα δουλεύουν παράλληλα. Το πανάκριβο νέο τηλεσκόπιο - 3.5 δισ. δολάρια - αναμένεται να μας ανοίξει νέους ορίζοντες στο σύμπαν μιας που είναι πολύ πιο ισχυρό από το Χαμπλ.