El telescopio espacial Hubble es uno de los instrumentos científicos más valiosos que ha construido nunca la humanidad. Ha tomado multitud de fotografías históricas e inspiradoras y ha permitido hacer descubrimientos en muchas partes diferentes de la astrofísica. Ha explorado el sistema solar, nuestra galaxia e incluso el universo temprano desde que fue lanzado hace más de 33 años. Sin embargo, cuando empezó a mandar sus primeras imágenes nos dimos cuenta de que había un defecto bastante grave en su espejo principal. Este espejo, de alrededor de 2 metros y 40 centímetros de diámetro, había sido pulido hasta darle una forma muy precisa con el objetivo de que la luz proveniente de objetos situados a años luz de distancia pudiera enfocarse en un punto muy pequeño. Durante el proceso de pulido y manufactura al parecer se había introducido una aberración esférica en el espejo que hacía que las imágenes que nos mandaba el telescopio estuvieran ligeramente distorsionadas y considerablemente desenfocadas.
Esto significaba que la inversión de varios miles de millones de dólares que había supuesto el diseño, construcción y puesta en órbita del telescopio habrían sido para nada, a menos que se encontrara una solución al problema. A pesar de que algunas de las imágenes que tomó en aquella época superaban a imágenes tomadas por telescopios situados en Tierra, éstas simplemente no eran de la calidad suficiente para un telescopio con ese coste.
Se detectó que el problema residía en que el perímetro exterior del espejo era demasiado plano y la luz que se reflejaba en esa parte del espejo se enfocaba en un punto diferente al de la luz que se reflejaba de la parte central. Para los objetos más brillantes esto no era especialmente grave, pero la pérdida de luz por esa deformación significaba que los objetos más tenues o las imágenes que requirieran un mayor contraste no podrían ser fotografiados. Esto hacía por ejemplo que todo el programa de observaciones cosmológicas, es decir, del universo antiguo, fueran inviables. El espejo debería por tanto ser arreglado o cambiado si queríamos empezar a utilizar el telescopio Hubble tal y como había sido concebido.
Las misiones espaciales siempre resultan complejas, especialmente cuando requieren de actividades extravehiculares. Una misión como esta, en la que debía repararse uno de los instrumentos más sofisticados creados por los seres humanos, sería un desafío considerable. Se decidió que sustituir el espejo por un recambio con la forma correcta sería demasiado caro y complicado para los astronautas que tuvieran que llevar a cabo dicha misión, y finalmente se optó por un sistema correctivo. Se creó un sistema que compensaba el error de pulido original con un defecto idéntico pero opuesto, que sería instalado en diciembre de 1993 durante una misión del transbordador espacial Endeavour. La misión duró 10 días, en los que los seis astronautas de la NASA y un astronauta de la ESA trabajaron por reparar el telescopio Hubble. Durante la misión llevaron a cabo cinco actividades extravehiculares de varias horas de duración, durante las que no solo instalaron el sistema correctivo, sino otras mejoras electrónicas e informáticas. Este sistema correctivo funcionaría como unas gafas.
Nuestros ojos, si funcionan correctamente, son capaces de deformar el cristalino para enfocar la luz proveniente de los diferentes objetos en la retina. Sin embargo a veces ocurre que este enfoque falla y no son capaces de formar imágenes nítidas, por lo que se requiere una lente que deforme la luz que nos llega de la forma precisa para que nuestro ojo imperfecto sea capaz de redirigir la luz a un punto preciso. Es decir, las gafas introducen una deformación que compensa la propia deformación que puede haber en alguna de las partes de nuestro ojo, consiguiendo solucionarla. Eso mismo hizo el sistema instalado sobre el telescopio Hubble. Este sistema recibió el nombre de COSTAR, por sus siglas en inglés.
Una vez se terminó la reparación, el sistema instalado pudo corregir los defectos del espejo principal y la calidad de las imágenes aumentó considerablemente. Desde entonces el telescopio Hubble ha sido visitado en 4 ocasiones más por diferentes misiones del programa el transbordador espacial, la última de ellas en mayo de 2009. Este telescopio se diseñó con estas misiones en mente y su constante mantenimiento y la mejor de sus sistemas es lo que ha permitido que siga dándonos imágenes espectaculares del universo 33 años después de su lanzamiento.
Telescopios como el James Webb no podrían recibir este tipo de mejoras, en parte porque no han sido diseñados con esa posibilidad en mente y en parte porque su órbita hace que resulte mucho más complicado de alcanzar. El telescopio espacial Hubble orbita directamente alrededor de la Tierra a una altura de unos 540 kilómetros sobre la superficie, mientras que el James Webb orbita alrededor del punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Sol, por lo que está situado a aproximadamente un millón y medio de kilómetros de nuestro planeta.
Referencias:
- Goodwin, Irwin; Cioffi, Denis F. (1994). "Hubble repair improves vision and helps restore NASA's image". Physics Today. 47 (3), doi:10.1063/1.2808434
