Harminc éve, 1990. április 25-én kezdte meg működését a Hubble űrteleszkóp, a NASA amerikai űrügynökség négy nagy obszervatóriuma közül az első. Az alacsony Föld körüli pályán keringő eszköz nem az első űrteleszkóp, azonban az egyik legnagyobb és legsokoldalúbb. A bolygónk légköre által előidézett torzításoktól mentes, kristálytiszta fényképei világszerte ismertek, és számos tudományág számára felbecsülhetetlen értékű megfigyelésekkel szolgálnak.
Az űrteleszkópok gondolatát elsőként Hermann Oberth osztrák-német fizikus vetette fel 1923-ban, az Egyesült Államokban Lyman Spitzer csillagász, elméleti fizikus sorolta fel lehetséges előnyeit 1946-ban. Spitzer később is a koncepció megvalósításáért kardoskodott. 1962-ben az amerikai Nemzeti Tudományos Akadémia (NAS) javasolta az űrteleszkóp kifejlesztését az amerikai űrprogram keretében. Végül az Egyesült Királyság indította útnak az első, a Nap megfigyelésére alkalmas készüléket 1962-ben saját műholdja, az Ariel–1 fedélzetén, majd 1966-ban a Föld körüli pályára állított amerikai OAO–2 megfigyelőállomás 11 távcsöve készítette számos űrbéli tárgyról az első ultraibolya felvételeket.
E missziók sikere győzte meg az amerikai űrkutatókat, hogy érdemes lenne kifejleszteni egy nagyobb méretű, tükrös működési elvű űrteleszkópot. A tervezés igen korlátozott büdzsével folyt az 1970-es évek során, mivel a kongresszus nem volt hajlandó biztosítani az előirányzott összegeket. Az eredetileg háromméteres távcsőtükröt 2,4 méteresre redukálták, kisebb méretű próbaváltozat pedig szintén a pénzhiány miatt nem készülhetett. A pénzügyi megfontolások vezették a NASA-t az Európai Űrügynökséggel (ESA) való együttműködésre. A pénzügyi támogatás mellett az ESA biztosította az első generációs eszközök egy részét, valamint a működést lehetővé tevő napkollektorokat, cserébe a megfigyelőidő 15 százalékát európai csillagászok vehetik igénybe.
A fejlesztést a NASA Marshall Űrrepülési Központja és Goddard Űrrepülési Központja, a Perkin–Elmer optikavállalat, illetve a Lockheed repülőgépgyártó végezte. 1983-ban kapta meg az eszköz Edwin Hubble csillagász nevét, aki megfigyelések által empirikus úton megerősítette Georges Lemaître korábbi elméletét, miszerint az univerzum tágul. Az 1980-as években az űrsikló rendszerbe állításával végre lehetővé vált a Hubble teleszkóp űrbe juttatása, azonban az 1986-os Challenger-katasztrófa miatt ezt el kellett halasztani. Végül az űrsiklórepülések 1988-as újraindulását követően, 1990. április 24-én – az STS–31 misszió keretében – állították pályára az eszközt.
Néhány heti működés után nyilvánvalóvá vált a Hubble által készített képek alapján, hogy az optikával valami nincs rendben. Habár a képek élesebbek voltak, mint a földi távcsövekkel készülők, tisztaságuk a várttól elmaradt. Mint kiderült, a főtükröt nem a kívánt geometriájúra polírozták. Habár minden addiginál precízebben, 10 nanométeres hibahatárral történt a tükör felületének formálása, a széleinél mintegy 2200 nanométeres eltérés mutatkozott. Emiatt főként a képek szélei voltak életlenek. Bizonyos mértékig továbbra is használható volt a teleszkóp, de éppen elsődleges feladatát, a Földről meg nem figyelhető távoli objektumok részletes felderítését nem tudta teljesíteni.
Az óriási főalkatrész lecserélése nem volt életszerű gondolat. A problémát végül az 1993-as első karbantartó küldetés hárította el: két kisebb tükör korrigálja a hibás felületre eső fényt garantálva a megfelelő mélységélességet.
Az eredeti 400 millió dolláros becsléshez képest a pályára állítás idejére már 4,7 milliárd dollárt emésztett fel a projekt, 2010-ig pedig a becslések szerint összesen 10 milliárd dollárt költöttek rá. Az évtizedek során számos modernebb és kifinomultabb eszközzel látták el a továbbra is szolgálatot teljesítő távcsövet, amelynek használatára ma is bárki foglalhat időt a NASA-nál – bár a rendkívül nagy felbontású képek tudományos elemzéséhez csak amerikai intézmények folyamodhatnak anyagi segítségért. Így is nagy a versengés a Hubble-ért: a kérvényezők körülbelül egyötöde kap lehetőséget a távcső használatára.
A Hubble-nak már megvan az utódja is. A James Webb űrteleszkópot tervek szerint 2021 márciusában küldik fel az űrbe – igaz, eredetileg ennek már 2018-ban meg kellett volna történnie. A NASA gyakorlatilag húsz éve dolgozik a James Webben, amelynek fejlesztése elképesztően sok pénzt emésztett fel. A legutóbbi számítások szerint a teleszkóppal kapcsolatos munka 9,7 milliárd dollárra rúg, amelynek tetemes részét a szerkezet rendkívül drága műszerei teszik ki. A teleszkópon egy ötrétegű napernyő is van, amelynek feladata, hogy hidegen tartsa a James Webb tükreit és tudományos műszereit. A távcsövet a NASA második igazgatójáról, James Webbről nevezték el. A készülék a Földtől mintegy másfél millió kilométerre keringve figyeli majd a Világegyetem objektumait, és mintegy öt-tíz éven keresztül készít korábban elérhetetlen érzékenységű és felbontású felvételeket. A James Webb a tudósok szerint minden pénzt megér, ugyanis teljesítménye százszor nagyobb, mint a Hubble űrteleszkópé.
Érdekességek a Hubble űrtávcsőről
* A Hubble űrtávcső meglepően nagy: teljes kiterjedése 13×4,2 méter (napelemtáblák nélkül).
* Eredetileg tizenöt évre tervezték a működését, bekalkulálva a szervizmissziók jótékony hatását is. Nos, az űrtávcső már túl van a harmincon, és ha a giroszkópjai jól bírják a következő éveket, akár még egy évtizeden keresztül szolgálhatja a csillagászatot.
* A Hubble űrtávcsőnek nincsenek manőverező fúvókái, sem pedig egyéb meghajtása, így nem képes pályamódosítást végrehajtani. Ennek folytán az űrtávcső harminc éve zuhan a Föld felé. Igaz, a szervizmissziók minden alkalommal magasabb pályára állították. A becslések alapján az űrtávcső valamikor 2028 és 2040 között lép be a Föld légkörébe. Jelenleg ez tűnik a Hubble végét jelentő legvalószínűbb oknak.
* A Hubble felbocsátása előtt megsemmisült Challengeren kívül az összes űrrepülő (Discovery, Endeavour, Columbia, Atlantis) járt az űrtávcsőnél.
* Az űrtávcső már túl van a 150 000. Föld körüli útján. Ez több mint 6,5 milliárd km megtételét jelenti, ami hozzátevőlegesen a New Horizons űrszonda által meglátogatott, Plútón túli Arrokoth kisbolygó tőlünk való távolságának felel meg.
* A működéséhez szükséges energiát a Hubble az egyenként 7,5 méter hosszú napelemtáblái révén nyeri, amelyek összesen 2800 W-ot termelnek. Ez meglepően kevésnek tűnhet – két hajszárító ennél több villanyt fogyaszt.
* A Hubble végigfotózta az összes jelentősebb naprendszerbéli égitestet, mindössze a Nap és a Merkúr maradt ki, mivel csillagunk fényessége károsította volna az űrtávcső műszereit.
* A Hubble űrtávcső elviekben képes képeket készíteni a földfelszínről is, ennek azonban nem lenne sok értelme. Az ok: túl közel van hozzánk (átlagosan 550 km magasságban). Mivel 28 100 km/órás sebességgel száguld a Föld körül, és a legrövidebb expozíciója 0,1 másodperc, az űrtávcső felvételén minden objektum 700 méterrel szaladna odébb, azaz a felvétel teljsen elmosódott lenne.
* A Hubble átlagosan 80 GB adatot továbbít a Földnek havonta, s 30 év alatt a 150 TB-ot is bőven meghaladta az általa összegyűjtött adat mennyisége.
* A Hubble eXtreme Deep Field felvétel elkészítéséhez két kamerával több mint 2 millió másodpercig (nagyjából 23 napig) exponáltak.
* A Plútó öt holdja közül négyet (Nix, Hydra, Kerberos, Styx) a Hubble fedezett fel.
* A Hubble szerepelt Alfonso Cuarón mexikói filmrendező 2013-as filmjében, a Gravitációban. A film egy fiktív, közeli jövőben játszódó űrsiklóküldetéssel indul: az STS–157-küldetés feladata a Hubble űrteleszkóp szervizelése lenne, de a munkát félbeszakítja egy vészhelyzet, amely miatt végzetesen megrongálódik az Explorer nevű űrsikló, és gyakorlatilag megsemmisül a Hubble is.
* Az űrteleszkóp felbontóképessége 0,007 ívmásodperc, ami megközelítőleg olyan, mintha egy emberi hajszálat figyelnénk meg több mint egy kilométer távolságból. A Föld felszínéről elérhető legjobb felbontás 0,5–1 ívmásodperc, ami ugyanilyen távolságból egy kisebb pénzérme detektálásának felelne meg.
A Múlt-kor történelmi portál, a Magyar Tudományos Akadémia, az Index és a csillagvizsgalo.blog.hu anyagait felhasználva az oldalt összeállította: Tibodi Ferenc
