Hubble: alles wat je moet weten over de orbitale telescoop

De Hubble-telescoop in een baan
Dit is de referentie-orbitale telescoop, en hij viert zijn 30e verjaardag in 2020. De Hubble-ruimtetelescoop is een buitengewoon wetenschappelijk avontuur, een ongelooflijk succes en een verhaal vol wendingen.
De Hubble-telescoop, ook wel HST (Hubble-ruimtetelescoop) genoemd, is een echte sleutel tot ons begrip van het heelal, en dit van ons zonnestelsel tot het verste melkwegstelsel dat ooit is ontdekt, op 13,37 miljard lichtjaar afstand. . De cijfers die hem bezighouden, maken je al snel duizelig. Meer dan 15.000 citaties in wetenschappelijke artikelen, 30 jaar dienst, 120 GB aan beelden die elke dag naar de grond worden gestuurd en zes shuttle-missies … Hubble is de gigantische sprong van observatie in een baan om de aarde.
Astronauten repareren de Hubble-telescoop

Een oog in de ruimte

Hubble is een indrukwekkende orbitale telescoop van 13,2 meter lang en 4,2 m breed (panelen uitgevouwen), bestaande uit een optisch deel met een hoofdspiegel met een diameter van 2,4 m, die met precisie is bewerkt van slechts 10 nanometer! Achter dit optische deel bevinden zich de wetenschappelijke instrumenten van de missie: de vier sensoren die zijn aangepast aan verschillende astronomische domeinen (Hubble “ziet” in frequentiedomeinen groter dan het menselijk oog in infrarood en tot ultraviolet), evenals de "Steraanwijzer" waarmee het op een doelwit kan blijven. Ten slotte is er ook de apparatuur waarmee het kan stabiliseren, de boordcomputer en wat zijn gegevens kan verzenden. Tot 1999 werden ze binnen Hubble zelf gekopieerd op… magnetische banden!
Deze zeer grote telescoop van 11 ton, die het levenslicht zag dankzij een bijdrage van het jonge Europese agentschap (ESA) eind jaren zeventig, werd op 24 april 1990 in een baan om de aarde gebracht in het grote vrachtruim van de Amerikaanse spaceshuttle Discovery. Het kwam een ​​maand later in dienst.
Het Messier-82-sterrenstelsel zoals gezien door Hubble

Het ongelooflijke probleem

In werkelijkheid ziet Hubble … wazig. Ondanks de ongelooflijke precisie die bij de fabricage wordt gebruikt, moet het grondpersoneel enkele weken na de ingebruikname de feiten onder ogen zien: er is een groot probleem. Onmogelijk om de belangrijke lichtbronnen correct te inventariseren, aanwezigheid van artefacten op de beelden… Een groot onderzoek begint. Catastrofe: de spiegel die Perkin-Elmer tegen hoge kosten heeft gebouwd, is vervormd.
Het bleek dat een kalibratie-instrument dat werd gebruikt om de spiegel te bewerken een fout had opgelopen. Tijdens de eerste tests op de grond werden ook onnauwkeurige resultaten getoond, maar aangezien het instrument, dat speciaal voor het project was gebouwd, als het meest nauwkeurige ter wereld werd beschouwd, werd de meting van de tests als vals beschouwd. . In 1992 aarzelden de media niet om over Hubble te spreken als een echt fiasco. Er is een groot aantal foto's van het heelal gemaakt en ze worden niet allemaal over het hoofd gezien, maar die met verre lichtbronnen zijn wazig. Geef het de schuld van 22 micrometer fout!
Erger nog: de Hubble-spiegel kan niet worden veranderd, het is het belangrijkste onderdeel. Sommige schoten suggereren een terugkeer van de telescoop via de shuttle, of zelfs het maken van een replica. Maar de onderzoekers zullen doorzetten, geholpen door de teams van ingenieurs. Kunnen we de spiegel niet repareren? De fout op de meetinstrumenten moet daarom worden gecorrigeerd! Dit is wat werd bereikt in 1993, tijdens de eerste servicemissie voor Hubble. De primaire sensor wordt vervangen door een sensor die de vervorming omvat, terwijl een instrument, COSTAR genaamd, twee secundaire spiegels gebruikt om het defect voor andere Hubble-instrumenten te verwijderen.
Het grappige is om te horen en te lezen dat Hubble is gerepareerd, terwijl het andersom is: alle instrumenten zijn niet goed afgestemd om rekening te houden met de storing en deze te annuleren.
Jupiter en zijn maan Ganymedes gezien door Hubble

Een paar kleine ontdekkingen

De Hubble-telescoop is een ongelooflijk flexibel instrument om te gebruiken. In 30 jaar is het voor veel verschillende onderzoeken gebruikt. In ons zonnestelsel kon hij bijvoorbeeld enkele asteroïden dicht bij de aarde waarnemen, maar ook alle planeten behalve Mercurius, de wolken van Jupiter (in het bijzonder de inslag met komeet Shoemaker-Levi 9), zijn manen, geisers Enceladus rond Saturnus, stormt op Uranus en Neptunus. Hij was in staat om vier van de vijf manen van Pluto en Arrokoth te ontdekken, het verste object dat ooit door een sonde is gevlogen. Hubble is betrokken bij de ontdekking van de meeste dwergplaneten in de Kuipergordel en "jaagt" regelmatig op de potentiële Planeet 9.
Maar Hubble is ook de buitengewone beelden van naburige sterren, gaswolken, supernovae, sterrenkwekerijen en sterrenstelsels, dankzij de beelden die we het "Hubble-diepe veld" noemen. Hubble, dit zijn gegevens die essentieel zijn geweest om de ouderdom van het heelal, zijn expansie, de werking van superzware zwarte gaten, de massa en grootte van de Melkweg of de effecten van zwaartekrachtlenzen te schatten. En dan zijn dit natuurlijk beelden waarvan de opvallende schoonheid generatie na generatie jong en oud, wetenschappers en eenvoudige waarnemers heeft geïnspireerd.
Elk helder punt in deze afbeelding is een melkwegstelsel!

Einde van reparaties

Als Hubble vandaag nog steeds actief is, is dat te danken aan vijf buitengewone missies en aan de mogelijkheden van de Amerikaanse shuttles. Deze missies in 1993, 1997, 1999, 2002 en 2009 hebben Hubble niet alleen gered door zich aan te passen aan zijn spiegelfout, maar ook door bijna al zijn instrumenten te vervangen en te verbeteren, zodat het in de voorhoede van vroege astrofysische ontdekkingen kon blijven. van de 21 ^ste eeuw. De laatste STS-125-missie, die normaal gesproken niet had mogen plaatsvinden na de Columbia-ramp (de shuttles konden alleen naar het ISS gaan), maakte het mogelijk om maximaal potentieel te geven aan de verouderende telescoop, in het bijzonder door zijn zes gyroscopische wielen waarmee het zich zeer nauwkeurig kan oriënteren (om hun potentieel te sparen, worden er slechts twee tegelijk gebruikt).
De grondbemanningen houden, tien jaar na de laatste reparatie, soms hun adem in: ondanks de buitengewone resultaten en de recente bijdragen aan de astronomie (Hubble observeerde bijvoorbeeld de interplanetaire komeet 2i / Borisov), zal de telescoop op een dag stuk gaan. . Of zal zich niet meer kunnen oriënteren. Zonder shuttles en geschikte robotmiddelen is Hubble gedoemd. De teams hopen het tegen die tijd te blijven sparen, om in 2021 zijn "opvolger", de James Webb-telescoop (JWST), in gebruik te nemen.