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domingo, junio 16, 2024

Hubble celebra el 15º aniversario del servicio a la Misión 4

Un astronauta se mueve en el extremo de un brazo robótico del transbordador en el compartimento de carga con numerosas herramientas conectadas mientras otro trabaja en la parte inferior derecha.  Hubble y la Tierra están al fondo.

Michael Good (al final del sistema de manipulación remota del transbordador) trabaja para restaurar y actualizar el Hubble durante la Misión de Servicio 4.

Mientras los astronautas realizaban las tareas finales en el telescopio durante su última misión de mantenimiento en mayo de 2009, sabían que habían concluido con éxito una de las series de caminatas espaciales más desafiantes y ambiciosas jamás realizadas. Pero en ese momento no podían saber el impacto que realmente habían causado.

John Grunsfeld

Astronauta de la NASA

«Tenía grandes esperanzas de que el Hubble durara al menos cinco años más, y tal vez incluso un poco más para superponerse al Webb», dijo el astronauta y ex administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, John Grunsfeld, quien participó en tres misiones de mantenimiento del Hubble y fue especialista principal de misión en SM4. “Aquí estamos, hace 15 años, y el Hubble se está fortaleciendo. La ciencia del Hubble ha sido fenomenal”.

Hoy, más de tres décadas después de su lanzamiento en 1990, el Hubble continúa enviando imágenes impresionantes a la Tierra y realizando investigaciones científicas innovadoras. Gran parte del crédito de los últimos 15 años pertenece a Misión de servicio 4 (SM4), la quinta misión para reparar y mejorar el telescopio.

Una misión trascendental

Lanzada el 11 de mayo de 2009 y que duró 12 días, la Misión de Servicio 4 no se parecía a ninguna otra anterior, con mucho en juego desde la primera misión para reparar la visión defectuosa del telescopio. Sería la última misión del transbordador espacial al Hubble, ya que el retiro del transbordador se anunció en 2004. Además de instalar dos nuevos instrumentos y reemplazar y actualizar componentes clave, los astronautas harían reparaciones nunca previstas cuando se diseñó el telescopio.

Para Megan McArthur, astronauta SM4 y operadora principal del brazo robótico del transbordador durante la misión, la importancia de la misión se hizo patente incluso antes de que comenzara, cuando la tripulación asistió a un evento con personas que trabajaban en y con el Hubble. Esperando un encuentro informal para iniciar el entrenamiento del Hubble, entraron a un auditorio lleno de gente, que les dio a los astronautas una salvaje ovación de pie.

“Aún no habíamos hecho nada más que presentarnos”, recordó. “Y miré a uno de mis compañeros de tripulación y ambos lloramos en ese momento porque fue un poderoso recordatorio de lo importante que era esto y de lo significativo que era para esta enorme comunidad de ingenieros y científicos de todo el mundo que usan ese telescopio. para desbloquear los misterios del universo”.

Megan McArthur

Astronauta de la NASA

Como la tripulación de siete astronautas Mientras se dirigía hacia el Hubble en el transbordador espacial Atlantis, un segundo transbordador, Endeavour, esperaba en la plataforma de lanzamiento en caso de que fuera necesario un rescate. Después de la pérdida del transbordador espacial Columbia en 2003, la Misión de Servicio 4 fue cancelada por motivos de seguridad. El apoyo público a la misión aumentó y dos años más tarde fue restablecida y programada para 2008, sólo para retrasarse un año más después de que el controlador de datos y comando de instrumentos científicos críticos del telescopio sufriera una falla. Con el tiempo adicional, los ingenieros pudieron agregar un reemplazo a la misión. Cuando se lanzó el SM4, dos instrumentos: el Cámara avanzada para encuestas (ACS) y el Espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial (STIS) ― también había experimentado fracasos.

Hubble fue diseñado y construido para dar servicio en el espacio, con componentes modulares de estilo plug-and-play que podrían intercambiarse fácilmente. Los astronautas lo habían visitado cuatro veces antes de SM4. (La Misión de Servicio 3 se dividió en dos misiones (3A y 3B) para realizar reparaciones urgentes en el Hubble rápidamente.) Pero durante SM4, por primera vez, los astronautas rompieron dos de los instrumentos para realizar cirugía en órbita. Utilizando herramientas especialmente diseñadas para la tarea, abrieron el ACS y el STIS, intercambiaron componentes, redirigieron la energía y restauraron los instrumentos a sus capacidades completas.

Las reparaciones fueron tan efectivas que los dos instrumentos han pasado más del doble de tiempo sin necesitar servicio que en los años previos a la Misión de Servicio 4.

Los astronautas retiraron dos instrumentos científicos más antiguos y agregaron Cámara de campo amplio 3 (WFC3), una potente cámara que detecta algunas longitudes de onda ultravioleta e infrarroja, así como luz visible, y la Espectrógrafo de orígenes cósmicos (COS), que descompone la luz ultravioleta de los objetos cósmicos en los colores que la componen para su análisis.

Como era seguro que ésta sería la última misión del transbordador al Hubble, era necesario dejar el telescopio en óptimas condiciones. Entre otras tareas, los astronautas instalaron una nueva computadora científica y aislamiento. Reemplazaron las baterías del telescopio, de 19 años de antigüedad, y todos sus giroscopios, que determinan qué tan rápido gira el Hubble y en qué dirección, por versiones mejoradas. Tres de esos giroscopios han funcionado durante más tiempo que cualquier giroscopio instalado anteriormente en el Hubble, y uno ha estado funcionando continuamente durante 15 años, completando más de 9 billones de revoluciones.

El trabajo podría ser desafiante e intenso. En un momento, un perno que bloqueaba la Cámara Planetaria y de Campo Amplio 2 en su lugar no giraba. En otro, un tornillo desgastado en uno de los pasamanos del Hubble bloqueó el acceso al STIS y paralizó el trabajo durante horas, lo que finalmente obligó al astronauta Michael Massimino a liberar físicamente el pasamano.

“En cada uno de mis tres viajes al Hubble, la dificultad y el alcance del trabajo aumentaron de una misión a otra”, dijo Grunsfeld. “Cuando completamos la caminata espacial final en el HST-SM4 en 2009, estaba en la cima del mundo (en sentido figurado, ya que estábamos en órbita alrededor de la Tierra) por haber cumplido y superado todas las expectativas. El arduo trabajo y el talento de todo el equipo es la razón por la que hoy tenemos un observatorio operativo y productivo».

Cuando los astronautas se despidieron del Hubble, dejaron atrás un telescopio que funcionaba a su máximo rendimiento y que impulsaría la búsqueda de la humanidad por comprender el universo.

La resurrección de STIS y ACS y la instalación de WFC3 y COS proporcionada por Servicing Mission 4 convirtieron al Hubble en una potencia que superó sus capacidades anteriores. Desde el lanzamiento del Hubble, sus datos han sido fuente de más de 21.000 artículos científicos. Más de 6.000 de ellos (alrededor del 30 por ciento) surgieron de los nuevos instrumentos instalados solo en SM4.

«No tengo ninguna duda de que los instrumentos nuevos y reparados del Hubble están permitiendo una productividad científica como nunca antes habíamos visto», dijo la Dra. Jennifer Wiseman, científica principal del proyecto del Telescopio Espacial Hubble. “Poder observar en longitudes de onda que van desde el ultravioleta hasta el visible y el infrarrojo cercano nos brinda una caja de herramientas que está permitiendo nueva ciencia de maneras poderosas que nunca antes habíamos tenido por completo. La investigación de la comunidad científica está prosperando basándose en los datos del Hubble que se han tomado desde SM4”.

Una gran cantidad de nuevos descubrimientos

“Webb está realmente sintonizado para ver las longitudes de onda infrarrojas de la luz más allá de lo que el Hubble puede captar, pero Webb no puede ver la luz visible ni la luz ultravioleta que el Hubble puede ver, y necesitamos todas esas longitudes de onda de luz para estudiar casi cualquier cosa, ya sea eso es planetas, exoplanetas, sistemas estelares, galaxias, el medio interestelar o cosmología”, dijo Wiseman. «Muchas propuestas de científicos ahora involucran tanto al Hubble como al Webb, porque son socios cruciales para abordar algunos de los temas más candentes de la astrofísica».

Mientras el Hubble inicia su 35º año en órbita, el legado de la Misión de Servicio 4 se exhibe en la riqueza científica del telescopio. «El Hubble es ahora más productivo desde el punto de vista científico que nunca y está desempeñando un papel fundamental en la cartera de misiones científicas emblemáticas de la NASA», dijo Wiseman, señalando que los instrumentos del Hubble tienen ciertas capacidades que ningún otro dispositivo en órbita puede igualar. «Hay tres grandes preguntas estratégicas que la NASA quiere abordar: ¿estamos solos, cómo llegamos aquí y cómo funciona el universo? Y el Hubble es una instalación primaria para abordarlas».

Esos descubrimientos científicos y las asombrosas imágenes son la razón principal por la que el Hubble es celebrado en todo el mundo, pero su presencia duradera en el espacio también es un recordatorio de algo aún más profundo.

McArthur recordó los momentos posteriores al final de SM4, cuando la tripulación tuvo tiempo de observar al Hubble después de que fue liberado del brazo robótico. “No había nada que hacer más que mirarlo, y la sensación que tuve en ese momento fue una especie de asombro o alegría ante la audacia de los humanos”, dijo. “Tenemos ideas asombrosas, como construir un telescopio y ponerlo en órbita alrededor de la Tierra para descubrir los misterios del universo: visiones grandiosas. Y aquí estoy, mirándolo con mis propios ojos, esta maravilla de la ingeniería que hace exactamente eso. Me da fe en la humanidad: cuando nos lo proponemos, podemos hacer casi cualquier cosa, siempre y cuando estemos dispuestos a trabajar juntos”.

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