«Intentar realizar observaciones estelares desde la Tierra es como intentar observar aves desde el fondo de un lago». James B. Odom, director del programa Hubble 1983-1990.
La quinta y última misión de mantenimiento del Telescopio Espacial Hubble, puesto en órbita en 1990, tuvo lugar durante la misión STS-125 en mayo de 2009. Durante el vuelo de 13 días, la tripulación de siete miembros se reunió con el Hubble y lo capturó, realizó cinco complejas caminatas espaciales para reparar y mejorar el telescopio, y lo redesplegó, dándole mayores capacidades que nunca para ayudar a los científicos a descubrir los secretos del universo. El telescopio continúa funcionando, superando con creces la extensión de vida útil de cinco años esperada tras la misión de servicio. Unidos en el espacio por el Telescopio Espacial James Webb en 2021, los dos instrumentos juntos pueden obtener imágenes de los cielos en una amplia gama del espectro electromagnético para proporcionar a los científicos las herramientas para obtener información sin precedentes sobre el universo y su formación.
Izquierda: Esquema que muestra los componentes principales del Telescopio Espacial Hubble. Centro: Los trabajadores inspeccionan el espejo primario de 94 pulgadas de diámetro del Telescopio Espacial Hubble antes del montaje. Derecha: Los astronautas liberan el Telescopio Espacial Hubble en abril de 1990 durante la misión STS-31.
El descubrimiento tras el descubrimiento del Telescopio Espacial Hubble lanzamiento en 1990 El hecho de que su espejo primario padeciera un defecto llamado aberración esférica decepcionó a los científicos que no pudieron obtener las imágenes nítidas que esperaban. Pero gracias a la función incorporada de mantenimiento en órbita del Hubble, la NASA ideó un plan para corregir la óptica del telescopio durante el primera misión de reparación planificada en 1993. Tres misiones de mantenimiento adicionales en 1997, 1999 y 2002 mejoraron las capacidades del telescopio. A medida que se acercaba el retiro del transbordador en 2011, la NASA decidió que los beneficios de extender la vida útil del Hubble superaban los riesgos planteados por una última misión de mantenimiento. Para ejecutar la misión final de mantenimiento del Hubble, la NASA asignó al comandante Scott D.AltmanPiloto Gregorio C. Johnsony especialistas en misiones Michael T. Bueno, K. Megan McArthur, John M. Grunsfeld, Michael J. Massiminoy Andrew J. Feustel. Altman, Grunsfeld y Massimino habían viajado juntos al Hubble antes en la misión de servicio anterior, STS-109, en 2002, y Grunsfeld había prestado servicio al Hubble en una misión anterior, STS-103, tres años antes. Para Johnson, Good, McArthur y Feustel, la STS-125 marcó su primer viaje al espacio.
Izquierda: La tripulación STS-125 de Michael J. Massimino, izquierda, Michael T. Good, Gregory C. Johnson, Scott D. Altman, K. Megan McArthur, John M. Grunsfeld y Andrew J. Feustel. Medio: El parche de la tripulación STS-125. Derecha: La tripulación STS-400 de Christopher J. Ferguson, arriba a la izquierda, Eric A. Boe, R. Shane Kimbrough y Stephen G. Bowen.
En enero de 2004, tras el accidente del Columbia, el administrador de la NASA, Sean C. O’Keefe, canceló la quinta y última misión de mantenimiento del Hubble. O’Keefe creía que la misión era demasiado arriesgada, citando la falta de un refugio seguro y de capacidad de rescate en caso de que el transbordador sufriera daños similares a los del Columbia. En octubre de 2006, su sucesor, el administrador Michael D. Griffin, revocó la decisión y restableció el lanzamiento de la misión en mayo de 2008. Los retrasos en el desarrollo hicieron que la fecha de lanzamiento del objetivo se retrasara hasta octubre. Griffin aprobó el vuelo con la restricción de que otro transbordador, en este caso el Endeavour, estaría listo para despegar en el caso muy improbable de que la tripulación del Atlantis necesitara ser rescatada. Griffin creía que la reducción del riesgo que presentaba la misión de rescate justificaba la ciencia adicional obtenida al extender la vida útil del Hubble en órbita. La NASA designó la misión de reserva STS-400 e inicialmente asignó astronautas de la NASA. Dominic L.Gorie, Gregorio H. Johnson, Robert L.Behnkeny Michael J. Foreman, la tripulación de la cubierta de vuelo del STS-123 recientemente volado, para entrenarse para el rescate en caso de lanzamiento. Después de STS-126, la NASA los reemplazó con la tripulación de la cubierta de vuelo de esa misión, compuesta por Christopher J. Ferguson, Eric A. Boe, R. Shane Kimbroughy Esteban G. Bowen.
Izquierda: En el Edificio de Ensamblaje de Vehículos (VAB) del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, los trabajadores levantan el Atlantis para acoplarlo a su tanque externo y a sus propulsores de cohetes sólidos. Medio: Transbordadores en dos plataformas para el primer intento de lanzamiento, Atlantis en la plataforma 39A, izquierda, y Endeavour en la plataforma 39B. Derecha: Atlantis regresa al VAB.
Aunque la aprobación de Griffin superó el mayor obstáculo para volar la última misión de mantenimiento del Hubble, lograr que despegara enfrentó desafíos adicionales. En el Centro Espacial Kennedy (KSC) de la NASA en Florida, Atlantis desplegó su plataforma de lanzamiento 39A el 4 de septiembre de 2008, y Endeavor desplegó su plataforma de lanzamiento 39B el 18 de septiembre, marcando la primera vez desde 2001 que los transbordadores ocuparon ambas plataformas. La carga útil de servicio del Hubble llegó a la plataforma 39A el 22 de septiembre y los trabajadores la instalaron en el compartimento de carga útil del Atlantis tres días después. Los siete astronautas llegaron a KSC el 21 de septiembre para participar en la prueba de demostración de cuenta regresiva terminal, un ensayo general para el lanzamiento previsto para el 14 de octubre. El destino intervino cuando, el 27 de septiembre, la Unidad de Manejo de Datos y Comando de Instrumentos Científicos (SIC&DH) a bordo del Hubble falló. Dos días después, la NASA decidió retrasar la misión de mantenimiento hasta febrero de 2009 para incluir el reemplazo de la unidad averiada como parte del mantenimiento. Esto resultó en que Atlantis regresara al Edificio de Ensamblaje de Vehículos (VAB) el 20 de octubre. Endeavour rodó de la plataforma B a la plataforma A tres días después y se lanzó en la misión STS-126 el 14 de noviembre.
Izquierda: El contenedor de carga útil, a la izquierda, llega a la plataforma de lanzamiento 39A, donde Atlantis espera el segundo intento de lanzamiento. Centro izquierda: Cargas útiles de la Misión de Servicio del Hubble instaladas en el compartimento de carga útil del Atlantis. Centro derecha: Una vez más, transbordadores en dos plataformas, Atlantis en 39A, izquierda, y Endeavour en 39B. Derecha: La tripulación del STS-125 llega al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida para su lanzamiento.
Aunque los controladores terrestres del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, pusieron nuevamente al Hubble en servicio el 30 de octubre, la NASA anunció que el hardware para reemplazar la fallida unidad SIC&DH no podría cumplir con el lanzamiento de febrero, retrasando la misión de mantenimiento hasta mayo. Esto requirió desapilar el Atlantis de su tanque externo (ET) y sus propulsores de cohetes sólidos (SRB) (se utilizarían para volar el Discovery en STS-119 en marzo) y devolverlo a la instalación de procesamiento del Orbitador para su mantenimiento. El 23 de marzo, Atlantis regresó al VAB para apilarlo con un nuevo ET y SRB, y se lanzó a la plataforma 39A ocho días después. El 20 de abril, Endeavour tomó su posición en la plataforma 39B y una vez más los transbordadores ocuparon ambas plataformas. La revisión de preparación de vuelo del 30 de abril autorizó al Atlantis a comenzar su misión de mantenimiento del Hubble el 11 de mayo. La tripulación de siete miembros llegó el 8 de mayo para comenzar los preparativos finales para el vuelo.
Izquierda: Con el transbordador espacial Endeavour en primer plano, el transbordador espacial Atlantis despega para comenzar la quinta y última misión de mantenimiento del Hubble STS-125. Centro: El comandante de la STS-125, Scott D. Altman, maniobra el Atlantis cerca del Hubble. Derecha: Hubble durante las maniobras de encuentro.
Izquierda: la astronauta de la misión STS-125 K. Megan McArthur a los controles del Sistema de manipulación remota (RMS), preparándose para atacar al Hubble. Medio: McArthur ha enfrentado al Hubble con el RMS. Derecha: Hubble asegurado en la bahía de carga útil del Atlantis.
Después de una suave cuenta regresiva, el transbordador espacial Atlantis y su tripulación de siete miembros despegaron a tiempo desde la plataforma de lanzamiento 39A el 11 de mayo de 2009, a las 2:01 pm EDT. Después de un suave viaje a la órbita, los astronautas comenzaron las operaciones orbitales abriendo las puertas del compartimento de carga útil, desplegando la antena de banda Ku y realizando un estudio del compartimento de carga útil utilizando cámaras en el Sistema de manipulación remota (RMS), o brazo robótico. También retiraron sus voluminosos trajes de lanzamiento y entrada (LES). Los astronautas pasaron gran parte de su segundo día en el espacio realizando una inspección exhaustiva del sistema de protección térmica del orbitador, utilizando el RMS y el Orbiter Boom Sensor System (OBSS), para asegurarse de que no sufriera ningún daño durante el lanzamiento. Prepararon el Sistema de Apoyo al Vuelo (FSS), utilizado para atracar al Hubble después de su captura, y comenzaron a comprobar las herramientas que usarían durante las próximas caminatas espaciales. El tercer día de vuelo, Altman y Johnson realizaron maniobras de encuentro para llevar al Atlantis a 35 pies del Hubble. McArthur sujetó el telescopio con el RMS y lo atracó en el FSS.
Primera caminata espacial. Izquierda: Andrew J. Feustel lleva la Cámara Planetaria y de Campo Amplio-2 (WFPC-2) que él y John M. Grunsfeld retiraron del Hubble. Centro: Grunsfeld flota junto al Hubble, con una gran abertura donde él y Feustel retiraron la WFPC-2 y luego instalaron la Cámara de Campo Amplio-3 (WFC-3). Derecha: Grunsfeld, abajo y Feustel retiran el WFC-3 de su lugar de almacenamiento.
Grunsfeld y Feustel realizaron la primera caminata espacial de la misión el 10 de mayo, el cuarto día del vuelo. McArthur operó el RMS, como lo hizo en las cinco caminatas espaciales, usándolo para maniobrar a uno de los caminantes espaciales encaramado en el soporte para pies del manipulador al final del brazo. Después de reunir sus herramientas, Grunsfeld y Feustel completaron la primera tarea importante al retirar la Cámara Planetaria y de Campo Amplio-2, instalada durante la STS-61, la primera misión de mantenimiento en 1993. Después de guardar la vieja cámara en el compartimiento de carga útil, la reemplazaron. con la Cámara de Campo Amplio-3, lo que permite al Hubble tomar imágenes claras y detalladas a gran escala en una gama más amplia de colores que el antiguo instrumento. Grunsfeld y Feustel reemplazaron entonces la unidad SIC&DH, el elemento que falló en septiembre de 2008, lo que retrasó la misión de mantenimiento siete meses. La tarea final de la primera caminata espacial implicó instalar el mecanismo de captura suave que incluía un sistema de acoplamiento de bajo impacto para permitir que futuras naves espaciales se acoplaran para dar servicio al telescopio o sacarlo de órbita al final de su vida útil. Grunsfeld y Feustel pasaron siete horas y 20 minutos al aire libre.
Segunda caminata espacial. Izquierda: Michael J. Massimino, abajo, y Michael T. Good se preparan para abrir el panel y comenzar a reemplazar las unidades de sensor de frecuencia (RSU) del giroscopio. Centro: Massimino ayuda a Good a reemplazar las tres RSU del telescopio. Derecha: Buen reemplazo de una de las baterías del Hubble.
El equipo de Massimino y Good realizó la segunda caminata espacial, el día de vuelo 5. Su tarea principal consistió en retirar y reemplazar las tres unidades de detección de velocidad (RSU) giroscópicas del Hubble. Cada RSU contenía dos giroscopios para permitir que el telescopio se orientara correctamente. Después de los problemas iniciales al instalar una de las unidades, Massimino y Good instalaron una unidad de repuesto, cumpliendo la tarea principal de la caminata espacial. Luego reemplazaron una de las baterías del telescopio antes de finalizar la caminata espacial después de siete horas y 56 minutos.
Tercera caminata espacial. Izquierda: Andrew J. Feustel, izquierda, y John M. Grunsfeld retiran el instrumento de reemplazo axial del telescopio espacial de óptica correctiva (COSTAR). Centro: Feustel lleva el COSTAR a su lugar de almacenamiento. Derecha: Feustel, izquierda y Grunsfeld reparan la cámara avanzada para encuestas.
Grunsfeld y Feustel se aventuraron afuera nuevamente para la tercera caminata espacial de la misión el 16 de mayo. Su primera tarea consistió en retirar el Reemplazo Axial del Telescopio Espacial de Óptica Correctiva (COSTAR), instalado durante la primera misión de servicio para corregir la aberración esférica del espejo. Grunsfeld y Feustel retiraron fácilmente COSTAR, lo guardaron en el compartimiento de carga útil y lo reemplazaron con el instrumento Cosmic Origins Spectrograph. Aproximadamente una hora antes del cronograma, pasaron a la reparación de la Cámara Avanzada para Estudios (ACS), un instrumento que falló en 2007 pero que no estaba diseñado para reparación en órbita. Utilizando herramientas especialmente diseñadas para las tareas, Grunsfeld y Feustel quitaron un panel de acceso, reemplazaron las cuatro placas de circuito de la cámara e instalaron una nueva fuente de alimentación. Terminaron su segunda caminata espacial después de seis horas y 36 minutos.
Cuarta caminata espacial. Izquierda: Michael T. Good, izquierda y Michael J. Massimino reparan el espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial Hubble (STIS). Centro: Bueno, izquierda y Massimino continúan reparando el STIS. Derecha: Massimino, afuera, saluda a K. Megan McArthur.
Para la cuarta caminata espacial de la misión, Massimino y Good se aventuraron nuevamente el 17 de mayo. Pasaron gran parte de la excursión trabajando en el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS), un instrumento que falló en 2004 debido a un corte de energía. Al igual que el ACS, los diseñadores no habían previsto que el STIS fuera reparado en órbita, lo que supuso un desafío para los astronautas ya que la reparación requirió la extracción de más de 100 tornillos. Además de ese desafío que le llevó mucho tiempo, Massimino no pudo quitar uno de los pasamanos, lo que le obligó a usar fuerza bruta para quitarlo. Completaron la reparación del STIS aunque las tareas duraron mucho más de lo previsto, lo que resultó en una caminata espacial que duró ocho horas y dos minutos.
Quinta caminata espacial. Izquierda: Andrew J. Feustel, izquierda, y John M. Grunsfeld reemplazan un sensor de guía fina. Medio: Grunsfeld al final del Sistema de manipulación remota. Derecha: Grunsfeld, izquierda y Feustel se preparan para entrar en la esclusa de aire para concluir la caminata espacial final de mantenimiento del Hubble.
El día 8 de vuelo, Grunsfeld y Feustel salieron de la esclusa para su tercera y quinta y última caminata espacial de la misión. Reemplazaron una segunda batería y quitaron y reemplazaron un sensor de guía fina. Trabajando aproximadamente una hora antes de lo previsto, tuvieron tiempo de retirar tres mantas térmicas degradadas y reemplazarlas por tres nuevas, antes de finalizar la última caminata espacial de mantenimiento del Hubble después de siete horas y dos minutos. Esto elevó el tiempo total de caminata espacial de la misión a 36 horas y 56 minutos.
Izquierda: la astronauta K. Megan McArthur lucha contra el telescopio espacial Hubble. Centro izquierda: McArthur levanta el telescopio de su soporte antes de soltarlo. Centro derecha: Hubble comienza su salida de la Atlántida. Derecha: Hubble a mayor distancia.
El 19 de mayo, después de cinco días consecutivos de complejas y arduas caminatas espaciales, los astronautas centraron su atención en lanzar el telescopio espacial recientemente renovado. Usando el RMS, McArthur agarró al Hubble y lo sacó de su FSS y del compartimento de carga útil. Mientras Atlantis volaba sobre África, McArthur soltó el telescopio y Altman llamó a Houston: «El Hubble ha sido liberado, ha regresado sano y salvo a su viaje de exploración». Johnson encendió los propulsores del orbitador y alejó al Atlantis del Hubble mientras navegaba sobre el compartimiento de la tripulación. Después de una quemadura de separación, los astronautas observaron cómo el telescopio se alejaba. Dirigieron su atención a completar la última inspección del escudo térmico del transbordador y lo encontraron intacto.
Izquierda: fotografía en vuelo de la tripulación STS-125. Centro: La tripulación STS-125 brinda testimonio por televisión ante un comité del Congreso. Derecha: El comandante Scott D. Altman, izquierda, ayuda al piloto Gregory C. Johnson durante una simulación de aterrizaje por computadora.
Al día siguiente, sus 10th En el espacio, los astronautas tuvieron la mayor parte del día libre, habiendo cumplido su misión de renovar el Telescopio Espacial Hubble. Tomaron las tradicionales fotografías de la tripulación en órbita, celebraron una conferencia de prensa con periodistas de todo el mundo, hablaron con la tripulación de la Expedición 19 a bordo de la estación espacial y atendieron una llamada de felicitación del presidente Barack H. Obama. Después de revisar las imágenes de inspección tardía, el Control de la Misión autorizó formalmente a la Atlántida para la entrada y el aterrizaje, previsto para dos días después, aunque los meteorólogos estuvieron atentos al pronóstico del tiempo para Florida, aconsejando a los astronautas que conservaran energía en caso de que necesitaran permanecer en órbita. un poco más. Al día siguiente, en preparación para el aterrizaje, Altman, Johnson y McArthur probaron las unidades de potencia auxiliares, los propulsores del sistema de control de reacción y las superficies de control de vuelo del Atlantis, y toda la tripulación comenzó a guardar en la cabina los elementos que ya no eran necesarios. Altman y Johnson practicaron el aterrizaje del transbordador utilizando un simulador portátil. Por primera vez en la historia, todo el equipo testificó ante un comité del Congreso. La senadora Barbara Mikulski de Maryland, presidenta del Subcomité de Comercio, Justicia, Ciencia y Agencias Relacionadas del Comité de Asignaciones del Senado, y el senador C. William “Bill” Nelson de Florida hablaron con la tripulación sobre la importancia de los vuelos espaciales en general y la reparación del Hubble. En particular. Los astronautas de la misión STS-125 celebraron otra conferencia de prensa, principalmente con los medios nacionales. Basado en los resultados de la última inspección que no mostró daños al escudo térmico del Atlantis, el Control de Misión liberó oficialmente al Endeavour de su función de reserva como vehículo de rescate, permitiendo a los trabajadores comenzar a prepararlo para su próxima misión, STS-127.
Izquierda: El área de San Francisco y Monterey en California. Centro: La mitad occidental del área metropolitana de Houston. Derecha: La zona de Cabo Cañaveral en Florida.
El clima en Florida no cooperó con los astronautas STS-125 el 22 de mayo, su 12th y día de aterrizaje previsto. El Control de la Misión pasó por alto ambas oportunidades de aterrizaje en KSC, recomendó a la tripulación que permaneciera en órbita un día más y llamó a la Base de la Fuerza Aérea Edwards como sitio de respaldo para el día siguiente, brindando seis oportunidades de aterrizaje, tres en cada sitio. El día de vuelo 13, el Control de la Misión desaprovechó todas las oportunidades, pero con un fuerte deseo de llevar Atlantis a casa en KSC, extendió la misión un día más, con la esperanza de que mejorara el clima en Florida. Mientras tanto, los astronautas ampliaron su ya rico acervo de fotografías del planeta Tierra.
Izquierda: Atlantis aterriza en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California. Centro: La tripulación STS-125 posa frente a Atlantis en Edwards después de su exitosa misión. Derecha: Atlantis encima de su Shuttle Carrier Aircraft durante su regreso al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida.
Con dos oportunidades en cada lugar de aterrizaje el 24 de mayo, el Control de Misión concluyó que el clima dinámico de Florida era inadecuado y decidió traer el Atlantis a su hogar en California. Los astronautas se pusieron sus LES y se prepararon para el regreso a la Tierra. Cerraron las puertas del compartimento de carga útil y encendieron los motores OMS del Atlantis para sacarlos de órbita. Justo antes de aterrizar, Johnson bajó el tren de aterrizaje de la nave y Altman guió al Atlantis hasta un aterrizaje suave en la pista de concreto 22, concluyendo un vuelo de 12 días, 21 horas y 37 minutos. Dieron la vuelta a la Tierra 197 veces. Marcó el último aterrizaje en Edwards para Atlantis.
Cronología de los instrumentos del Telescopio Espacial Hubble y sus reemplazos durante las misiones de servicio.
El trabajo de la tripulación del STS-125 dejó al Telescopio Espacial Hubble en las mejores condiciones de su historia, con un conjunto de instrumentos mucho más avanzados que su complemento original. Mientras continúa funcionando, el Hubble superó con creces la extensión de cinco años que esperaba proporcionar su misión de servicio. Las reparaciones y actualizaciones del Telescopio Espacial Hubble le permitieron continuar operando hasta que el Telescopio Espacial James Webb se unió a él en el espacio en 2021. Los dos telescopios juntos brindan a los astrónomos la capacidad de estudiar el universo desde el ultravioleta hasta la luz visible y el rango infrarrojo. del espectro electromagnético. Durante las cinco misiones de servicio entre 1993 y 2009, 16 astronautas realizaron 23 caminatas espaciales por un total de más de 165 horas, o poco menos de 7 días, para realizar reparaciones y mejoras en las capacidades del telescopio. Resumir los descubrimientos realizados por los científicos utilizando datos del Telescopio Espacial Hubble va mucho más allá del alcance de este artículo. Baste decir que durante sus más de 30 años de funcionamiento, la información y las imágenes enviadas por el Hubble continúan revolucionando la astronomía, provocando literalmente que los científicos reescriban los libros de texto y han alterado drásticamente la forma en que el público ve las maravillas del universo. En el aspecto técnico, el lanzamiento del Hubble y las misiones de servicio para mantener y mejorar sus capacidades han demostrado de manera concluyente el valor de la mantenibilidad de las plataformas científicas espaciales. Aunque el transbordador espacial ahora retirado proporcionó una plataforma única para dar servicio al Hubble, los astronautas durante la misión STS-125 conectaron un mecanismo de captura suave, lo que abre la posibilidad de futuras misiones de servicio de otros vehículos.
Mire a la tripulación STS-125 narrar un video de su misión de mantenimiento del Hubble.
