Vista icónica del telescopio espacial Hubble de los Pilares de la Creación en la Nebulosa del Águila.
(Imagen: © J. Hester / P. Scowen / ASU / HST / NASA)
Desde su lanzamiento en 1990, el Telescopio Espacial Hubble (HST) ha proporcionado una deslumbrante variedad de imágenes que han impresionado e inspirado al público. Más que simples imágenes bonitas, las docenas de terabytes de datos recopilados han proporcionado información sobre el universo, desde objetos tan cercanos como la luna hasta las galaxias más remotas, con increíbles fotos de supernovas y nebulosas en el medio.
Aquí exploramos la historia del telescopio y sus descubrimientos, brindamos datos del Hubble y enlaces a algunas de las mejores imágenes del observatorio en órbita.
Despegando al Hubble
Cuando Galileo convirtió por primera vez un catalejo en el cielo en 1610, tuvo problemas para distinguir los anillos de Saturno que hoy son visibles en telescopios de bajo costo. Los avances en óptica finalmente mejoraron la visión de los científicos de los planetas, las estrellas y las galaxias distantes, pero la atmósfera de la Tierra aún bloqueó gran parte de la luz para los observadores en el suelo. Los telescopios más grandes se colocaron, y todavía se colocan encima de las montañas, donde la atmósfera más delgada a mayores elevaciones permite imágenes más claras.
En 1946, poco después de la Segunda Guerra Mundial, el astrónomo Lyman Spitzer propuso lanzar un telescopio espacial, que podría superar las limitaciones de los observatorios terrestres. Pasaron un par de décadas más antes de que la idea obtuviera suficiente apoyo para que la Academia Nacional de Ciencias organizara un comité de científicos para evaluar el potencial de un gran telescopio espacial. Con Spitzer al timón, el comité publicó un documento en 1969 que describía los usos científicos de un gran telescopio espacial y abogó por su construcción, según una historia del telescopio escrita por Gabriel Olkoski para la NASA.
La Academia Nacional de Ciencias llevó su discurso a la NASA, la única agencia capaz de hacer realidad el Gran Telescopio Espacial. La NASA ya estaba considerando un telescopio espacial de algún tipo, pero no estaban decididos sobre qué tan grande hacer y dónde comenzar. En 1971, George Low, el administrador en funciones de la agencia en ese momento, dio luz verde al Grupo Directivo de Ciencia del Telescopio Espacial Grande y la NASA pronto comenzó a presionar al Congreso para que financiara el esfuerzo.
El costoso proyecto fue difícil de vender, y el Subcomité de Asignaciones de la Cámara de Representantes de la Cámara de Representantes denegó inicialmente los fondos en 1975. Luego, la NASA aumentó sus esfuerzos de cabildeo y obtuvo la aceptación de la Agencia Espacial Europea, que compartió los costos. El Congreso finalmente otorgó fondos para la porción del Gran Telescopio Espacial de la NASA en 1977.
El desarrollo comenzó casi de inmediato, y la NASA planeó lanzar el telescopio en 1983, pero varios retrasos en la producción retrasaron la fecha de lanzamiento en 1986.
Mientras tanto, el Gran Telescopio Espacial pasó a llamarse Hubble (HST) en honor de Edwin Hubble, un astrónomo estadounidense que, entre otras cosas, determinó que el universo se extendía más allá de las fronteras de la Vía Láctea.
El HST se retrasó una vez más después de que el transbordador espacial Challenger de 1986 explotó un minuto después del despegue el 28 de enero de ese año, matando a los siete astronautas a bordo. Pasaron dos años antes de que los vuelos del transbordador pudieran reanudarse y la NASA pudiera comenzar a planear el lanzamiento del Hubble nuevamente.
El primer telescopio espacial del mundo finalmente se lanzó a bordo del transbordador espacial Discovery el 24 de abril de 1990. El esfuerzo costó $ 1.5 mil millones, pero habría costos continuos, tanto esperados como inesperados.
Los instrumentos iniciales en el Hubble incluyeron la cámara planetaria de campo ancho, el espectrógrafo de alta resolución Goddard (GHRS), la cámara de objetos débiles (FOC), el espectrógrafo de objetos débiles (FOS) y el fotómetro de alta velocidad.
Hubble experimentó problemas de equipo de inmediato. Las imágenes del telescopio volvieron tan borrosas que eran casi inútiles. El espejo principal del Hubble tenía un defecto: una aberración esférica causada por un error de fabricación. La falla fue diminuta, con solo 1/50 del grosor de una hoja de papel, pero fue lo suficientemente grande como para causar problemas de imagen importantes.
Pasaron tres años antes de que la NASA pudiera montar una misión de reparación. El 2 de diciembre de 1993, el transbordador espacial Endeavour transportó una tripulación de siete personas para reparar el Hubble durante cinco días de caminatas espaciales. Durante la reparación, se instalaron dos cámaras nuevas, incluida la cámara planetaria de campo amplio 2 (WFPC-2), que luego tomó muchas de las fotos más famosas del Hubble. En diciembre de 1993, las primeras imágenes nuevas del Hubble llegaron a la Tierra, y fueron impresionantes.
Desde entonces, Hubble ha continuado proporcionando información sin precedentes sobre nuestro universo e inspirando mentes curiosas en todo el mundo.
Hechos del Hubble
El Hubble es un proyecto conjunto entre la NASA y la Agencia Espacial Europea. Aquí hay algunos datos básicos sobre el telescopio y la misión, cortesía del Space Telescope Science Institute (STScI), que opera Hubble para la NASA:
Tamaño del telescopio:
- Longitud: 43.5 pies (13.2 metros)
- Peso: 24,500 lbs. (11,110 kilogramos)
- Diámetro máximo: 14 pies (4.2 m)
Hechos de la misión:
- Lanzamiento: 24 de abril de 1990, desde el transbordador espacial Discovery (STS-31)
- Despliegue: 25 de abril de 1990
- Misión de servicio 1: diciembre de 1993
- Misión de servicio 2: febrero de 1997
- Misión de servicio 3A: diciembre de 1999
- Misión de servicio 3B: febrero de 2002
- Misión de servicio 4: mayo de 2009
Estadísticas de vuelos espaciales:
- Órbita: altitud media de 307 millas náuticas (569 km o 353 millas), inclinada 28.5 grados al ecuador.
- Tiempo para completar una órbita: 97 minutos
- Velocidad: 17,500 mph (28,000 km / h)
Datos:
Hubble transmite alrededor de 120 gigabytes de datos científicos cada semana. Eso sería aproximadamente 3,600 pies (1,097 metros) de libros en un estante. La colección de imágenes y datos se almacena en discos magnetoópticos.
Poder:
- Fuente de energía: luz solar
- Mecanismo: dos paneles solares de 25 pies
- Uso de energía: 2,800 vatios
- Baterías: 6 níquel-hidrógeno (NiH), con una capacidad de almacenamiento igual a 20 baterías de automóvil
Óptica:
- Diámetro del espejo primario: 94.5 in (2.4 m)
- Peso del espejo primario: 1,825 lb (828 kg)
- Diámetro del espejo secundario: 12 in (0.3 m)
- Peso del espejo secundario: 27.4 lb (12.3 kg)
Misiones de servicio
Hubble ha recibido servicio cinco veces. Estos son los aspectos más destacados de cada misión de servicio:
- Misión de servicio 1 - STS-61, diciembre de 1993: se instaló un paquete de óptica correctiva y se reemplazó la cámara planetaria de campo ancho por la cámara planetaria de campo ancho 2 (incluido un sistema de corrección óptica interno). Se actualizaron las computadoras. Los astronautas también reemplazaron los paneles solares, giroscopios, magnetómetros, computadoras y otros equipos.
- Misión de servicio 2 - STS-82, febrero de 1997: entre otras tareas, los astronautas instalaron el espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial (STIS) y la cámara de infrarrojo cercano y el espectrómetro de objetos múltiples (NICMOS), en sustitución del GHRS y el FOS. Un problema inesperado con NICMOS acortó su vida útil esperada a solo 2 años, menos de la mitad de las proyecciones iniciales.
- Misión de servicio 3A - STS-103, diciembre de 1999: La tercera misión de servicio se dividió en dos partes después de que tres de los seis giroscopios (dispositivos señaladores) fallaran en Hubble. Solo unas pocas semanas antes de que despegara 3A, un cuarto giroscopio falló y dejó el telescopio incapaz de apuntar en la dirección correcta para observaciones. 3A reemplazó todos los giroscopios, un sensor de guía fino y la computadora, entre otras tareas. La misión puso a Hubble nuevamente en servicio poco después de que se completaran las reparaciones.
- Misión de servicio 3B - STS-109, marzo de 2002: esta misión instaló la cámara avanzada para encuestas (reemplazando el FOC), reparó NICMOS y reemplazó los paneles solares.
- Misión de servicio 4 - STS-125, mayo de 2009: Esta misión se programó por primera vez para febrero de 2005, pero la NASA la canceló después de que el transbordador Columbia se dañara durante el lanzamiento y se rompiera durante el reingreso en 2003, matando a siete astronautas. El Hubble está en una órbita diferente a la de la Estación Espacial Internacional. Si un transbordador se dañara al despegar, no había refugio seguro para los astronautas en caso de emergencia. Sin embargo, después de las protestas del Congreso, la comunidad científica y el público, la misión Hubble fue reinstalada y programada para 2008. Cuando una de las unidades de manejo de datos de Hubble falló, la misión se retrasó a 2009 para incluir una pieza de reemplazo también. . Los astronautas de Mission 4 repararon o reemplazaron varios sistemas e instalaron dos nuevos instrumentos: Wide Field Camera 3 y Cosmic Origins Spectrograph.
Descubrimientos del Hubble
La perspectiva elevada del Hubble y su óptica avanzada le permiten mirar más lejos de lo que la óptica terrestre anterior puede ver. Debido a que la luz tarda en recorrer largas distancias, el alcance del HST hace que funcione de manera similar a una máquina del tiempo; la luz que ve desde los objetos remotos solo revela cómo apareció ese objeto cuando la luz lo dejó, no cómo aparece hoy. Por lo tanto, cuando miramos la galaxia de Andrómeda, a 2.5 millones de años luz de la Tierra, la vemos como era hace 2.5 millones de años.
Y con el Hubble, se revelan objetos distantes que de otro modo no se pueden ver en absoluto.
Cuando los astrónomos apuntaron el HST a un parche de cielo aparentemente vacío en la Osa Mayor en 1995, por ejemplo, capturaron una imagen de más de 3.000 galaxias demasiado distantes para ser detectadas por otros telescopios. (Esto más tarde se llamó Hubble Deep Field). Algunas de las galaxias eran tan jóvenes que aún no habían comenzado una formación estelar seria. Se realizaron otras observaciones de campo profundo en la misma área, mirando cada vez más profundamente en el espacio. Estos se llamaron Hubble Ultra-Deep Field (lanzado en 2004) y Hubble eXtreme Deep Field (lanzado en 2012).
Además de mirar al universo primitivo, Hubble también ayudó a los astrónomos a medir cuánto tiempo había pasado desde el Big Bang. Al medir un tipo especial de estrella pulsante conocida como variable Cefeida, pudieron reducir la edad del universo desde su rango anterior al HST de 10 a 20 mil millones de años hasta 13,7 mil millones de años más precisos.
El Hubble también examina estrellas individuales en varias etapas de su evolución, desde las nubes de polvo que forman estrellas infantiles hasta los cadáveres de aquellos que detonaron hace mucho tiempo, y aquellos en el medio. Incluso ha podido mirar fuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y hacia sus vecinos, las Nubes de Magallanes y la Galaxia de Andrómeda.
Más difíciles de ver que las estrellas son los planetas que orbitan alrededor de otros soles. Sin embargo, en 2008, el Hubble capturó imágenes del planeta Fomalhaut b, la primera vez que un planeta extrasolar fue fotografiado directamente en luz visible. Pero la mayoría de los planetas son más difíciles de fotografiar. Gran parte del trabajo del HST con otros planetas viene a través de la detección de su atmósfera cuando pasan frente a su sol; La atmósfera filtra la luz de las estrellas y el Hubble registra los cambios.
El Hubble puede pasar gran parte de su tiempo mirando a años luz de la Tierra, pero en ocasiones se toma el tiempo de fotografiar los planetas que viajan alrededor de nuestro sol. Las imágenes de alta resolución tomadas de Júpiter, Saturno e incluso Plutón pueden proporcionar información que solo puede ser superada por sondas planetarias que rodean los planetas. Las imágenes del HST permiten a los científicos de la Tierra monitorear los cambios en la atmósfera y la superficie del planeta. Cuando el cometa Shoemaker-Levy se estrelló contra Júpiter en 1994, Hubble fotografió la colisión fatal. Las consecuencias revelaron mucho sobre la atmósfera del gigante gaseoso.
Además, el Hubble ha visto lo que parecen ser columnas de agua en erupción desde la luna Europa, una luna de Júpiter. El telescopio hizo una observación inicial en marzo de 2014 y luego vio un penacho de seguimiento en el mismo lugar en febrero de 2016.
En órbita durante más de dos décadas, Hubble ha proporcionado a los científicos una mayor comprensión de los planetas, la galaxia y el universo entero. Entre los descubrimientos y proyectos de investigación más sorprendentes del Hubble:
- Creando un mapa tridimensional de misteriosa materia oscura.
- Descubriendo a Nix e Hydra, dos lunas de Plutón.
- Ayudando a determinar la tasa de expansión del universo.
- Descubriendo que casi todas las galaxias principales están ancladas por un agujero negro.
- Ayudando a refinar la era del universo.
Descubrimientos recientes del Hubble
Aquí hay algunos puntos destacados adicionales de los descubrimientos de Hubble en los últimos años:
- 2020: ¡Pruebas detectadas de un misterioso agujero negro devorador de estrellas en el borde de otra galaxia, y celebrando su trigésimo cumpleaños!
- 2019: Tomó un primer plano de una galaxia espiral que puede ayudar a desmitificar los agujeros negros, nos mostró la colorida desaparición de una estrella moribunda y capturó imágenes increíbles del cometa Borisov.
- 2018: Divisó el enorme cúmulo de galaxias 'El Gordo', vio desaparecer una tormenta gigante en Neptuno y vio por primera vez las sobras de una explosión de supernova.
- 2013: Realizó varias observaciones del espectacular cometa ISON antes de que el cometa se rompiera cerca del sol alrededor del Día de Acción de Gracias, examinó una explosión en una estrella distante, descubrió una luna nueva alrededor de Neptuno y reveló detalles sobre la historia de la Vía Láctea basada en imágenes de 400 galaxias en varias etapas de la evolución.
- 2014: Asteroide mirado P / 2013 R3 desmoronándose; observó una rara supernova cercana llamada SN 2014J; encontró una "lupa cósmica" extremadamente distante; y lanzó una imagen, llamada la cobertura ultravioleta del campo ultra profundo del Hubble, que mostraba la evolución del universo.
- 2015: Hizo nuevas observaciones de los "Pilares de la Creación" para ver cómo cambiaron con el tiempo, capturaron la vista más nítida de la galaxia de Andrómeda, realizaron la mejor vista tridimensional del universo profundo y observaron un vórtice oscuro en el planeta Neptuno . El año 2015 también fue el 25 aniversario de Hubble en el espacio.
- 2016: Realizó observaciones de primer plano del cometa 252P / LINEAL), detectó la galaxia más lejana que se conoce y demostró que el universo probablemente tiene 10 veces el número de galaxias que se creía que existían anteriormente.
- 2017: Encontró una estratosfera en un enorme exoplaneta, descubrió galaxias ultrabrillantes, observó el cometa activo más lejano conocido y descubrió accidentalmente varios asteroides cuando se colaron en las observaciones de un cúmulo de galaxias.
Imágenes del Hubble espectacular
A continuación se presentan algunas de las mejores imágenes tomadas por el Hubble.
Encuentra más en esto galería de fotos impresionantes del Hubble.
Los anillos de Saturno en ultravioleta: una nueva mirada a algunos de los anillos más conocidos del sistema solar. Crédito: NASA y E. Karkoschka (Universidad de Arizona)
Campo Ultra Profundo del Hubble: mirando un parche de cielo oscuro, el HST apareció en más de 10,000 galaxias tempranas invisibles desde la superficie de la Tierra. Crédito: NASA, ESA, R. Windhorst (Universidad Estatal de Arizona) y H. Yan (Ciencia Spitzer Centro, Caltech)
Cuando las galaxias colisionan: dos galaxias en colisión produjeron una galaxia de cola larga y forma de anillo. Crédito: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration, y A. Evans (Universidad de Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University)
Una luna de Urano: el HST captura un eclipse cuando la luna, Ariel, pasa frente al sol. Crédito: NASA, ESA, L. Sromovsky (Universidad de Wisconsin, Madison), H. Hammel (Instituto de Ciencias Espaciales) y K. Rages (SETI)
El Hubble captura imágenes de tormentas de polvo en el planeta rojo en los casquetes polares. Crédito: NASA, James Bell (Cornell Univ.), Michael Wolff (Space Science Inst.) Y The Hubble Heritage Team (STScI / AURA)
La mariposa emerge de la muerte estelar: una estrella moribunda que expulsa polvo y gas ha creado una hermosa nebulosa planetaria. Crédito: NASA, ESA y el equipo Hubble SM4 ERO
Perlas cósmicas de la onda de choque supersónica: las ondas de choque desencadenadas por una supernova de 1987 ahora están colisionando con el polvo y el gas alrededor de la estrella, calentando el anillo y haciendo que brille. Crédito: NASA, P. Challis, R. Kirshner (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica) y B. Sugerman (STScI)
Burbujas de gas galáctico: una burbuja de gas en el centro de la galaxia NGC 3079 se eleva sobre el disco aplanado. Créditos: NASA, Gerald Cecil (Universidad de Carolina del Norte), Sylvain Veilleux (Universidad de Maryland), Joss Bland-Hawthorn (Observatorio anglo-australiano) y Alex Filippenko (Universidad de California en Berkeley).
Eta Carinae - La explosión de Dumbel - El polvo y el gas que explotan a ambos lados de la estrella, Eta Carinae, se muestran con notable detalle. Se pueden observar estructuras de solo 10 mil millones de millas de diámetro a pesar de la gran distancia de las estrellas. Crédito: Jon Morse (Universidad de Colorado) y NASA.
Las nebulosas del anillo: una estrella moribunda se desprendió del polvo y el gas para crear las nebulosas planetarias más famosas. El HST reveló grupos oscuros de material incrustado en los bordes del anillo de gas, mientras que la estrella moribunda se esconde en el centro. Crédito: El equipo de Hubble Heritage (AURA / STScI / NASA)
Preparación para el viaje a Vesta: las imágenes tomadas por el HST ayudaron a los astrónomos e ingenieros a planificar la Misión Dawn de la NASA al asteroide Vesta y al protoplaneta Ceres. Créditos para Vesta: NASA; ESA; L. McFadden y J.Y. Li (Universidad de Maryland, College Park); M. Mutchler y Z. Levay (Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, Baltimore); P. Thomas (Universidad de Cornell); J. Parker y E.F. Young (Southwest Research Institute); y C.T. Russell y B. Schmidt (Universidad de California, Los Ángeles). Créditos para Ceres: NASA; ESA; J. Parker (Instituto de Investigación del Sudoeste); P. Thomas (Universidad de Cornell); L. McFadden (Universidad de Maryland, College Park); y M. Levay (Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial)
Una corriente de partículas subatómicas: los electrones y otras partículas subatómicas fluyen desde un agujero negro en el centro de la galaxia M87. Crédito: NASA y The Hubble Heritage Team (STScI / AURA)
Shoemaker-Levy contusiona a Júpiter - Cuando el cometa Shoemaker-Levy bombardeó a Júpiter en 1994, dejó su huella en el planeta. Crédito: Hubble Comet Team y NASA.
Recursos adicionales:
- Aquí hay 30 fotos increíbles del Hubble en honor del 30 aniversario del telescopio, de la NASA.
- Sigue a Hubble en Twitter @NASAHubble.
- Descubra lo que el Hubble vio en su cumpleaños, en la página del telescopio espacial Hubble de la NASA.
Este artículo fue actualizado el 20 de abril de 2020 por la editora de referencia de Space.com, Kimberly Hickok.
