La misión que salvó al Telescopio Espacial Hubble

La historia del éxito científico cosechado por el Telescopio Espacial Hubble en sus 25 años de permanencia en el espacio que se cumplen estos días no habría sido la misma sin una ambiciosa y difícil misión en la que, no mucho después del lanzamiento de este satélite de la NASA y la ESA, se le reparó en órbita, solucionando un grave defecto que limitaba de modo notable su poder escrutador. En su día tuvimos el placer de conocer en persona a uno de los astronautas que lograron esta hazaña técnica y de entrevistarle.

El 24 de abril de 1990, el transbordador espacial Discovery despegó de la Tierra llevando en su bodega de carga al Hubble, el primer telescopio espacial óptico de su tipo, y llamado así en honor del astrónomo estadounidense Edwin P. Hubble (1889-1953) quien confirmó que el universo está expandiéndose, sentando con ello las bases para la teoría del Big Bang. Al día siguiente, el Hubble fue soltado en el espacio, iniciando así su vuelo orbital independiente. Era una oportunidad magnífica para lograr que la astronomía diera un salto impresionante. Al estar situado en el espacio, el Hubble tendría una potencia de resolución diez veces mayor que la del mejor de los telescopios situados en la Tierra.

Sin embargo, poco después de realizar sus primeras series de observaciones, se descubrió que el espejo principal del telescopio tenía un defecto que reducía significativamente su capacidad para enfocar.

El defecto de enfoque se debía a la aberración esférica, una distorsión óptica causada por una pequeña alteración en la forma del espejo. Este era demasiado plano cerca del borde. El exceso era de tan solo el 2 por ciento del grosor de un cabello humano. Pero ello bastaba para que la luz recogida por el espejo, en vez de concentrarse debidamente en un punto exacto, se esparciera sobre un área mayor en un halo difuso. Bastantes imágenes de objetos tales como estrellas, planetas y galaxias se veían borrosas.

El espejo no se podía arreglar ni cambiar. Pero existía la posibilidad de desarrollar un sistema de óptica correctiva para los instrumentos del Hubble, de un modo muy parecido a como unas gafas o lentes de contacto con las características apropiadas pueden corregir la vista de una persona permitiéndola ver perfectamente bien.

La NASA desarrolló esa óptica correctiva, y la operación de implantación se llevó a cabo en diciembre de 1993, durante la misión del transbordador espacial Endeavour, cuya tripulación la integraron Jeffrey A. Hoffman, Richard O. Covey, Kenneth D. Bowersox, F. Story Musgrave, Kathryn C. Thornton, Claude Nicollier y Tom Akers. Nunca se había hecho nada parecido y tan complejo en el espacio.

La lanzadera espacial se aproximó poco a poco al Hubble hasta que la distancia fue tan escasa que el brazo robótico del Endeavour logró sujetarlo.

Durante una serie récord de paseos espaciales con una duración total de 35 horas y 28 minutos, dos equipos de astronautas, incluyendo a Hoffman, completaron la operación de reparación.

Tal como nos explicó Hoffman tiempo después, para el éxito de la misión fue vital mantener la sangre fría cuando surgían problemas durante la operación. Uno de estos momentos que nos destacó fue cuando, en el primer paseo espacial de la misión, realizado por él y Musgrave, se encontraron con que, después de reemplazar una serie de componentes, no podían cerrar las puertas del compartimiento del Hubble en el que habían estado trabajando. No se dejaron llevar por los nervios, reflexionaron sobre las posibles causas, dedujeron acertadamente cuál era el problema, y lograron solucionarlo.

Otro problema serio que amenazó al éxito de la operación se presentó en el quinto y último paseo espacial, realizado también por Hoffman y Musgrave, con una duración de más de 7 horas, y durante el cual debían instalar varios componentes. Una de sus labores era reemplazar una unidad que no se había diseñado para ser manejada por astronautas con sus manos enfundadas en los guantes de un traje espacial. Sus tornillos, como nos relató Hoffman, eran de tres milímetros, del tipo que se suele usar para fijar algunos componentes dentro de ordenadores. No se dejaron vencer por el desaliento ni llevar por los nervios. Gracias a eso lograron completar con éxito esta tarea, aunque tardaron tres horas.

El balance final de la operación de reparación fue muy bueno. Se logró instalar con éxito la óptica correctiva y todos los demás sistemas previstos, y a partir de entonces el Hubble fue capaz de desplegar toda su potencia de observación, lo que permitió hacer muchos e importantes descubrimientos astronómicos. Por otra parte, la experiencia ganada con esta misión ayudó en años posteriores a realizar varias misiones de mantenimiento y actualización del telescopio.

En total, el Hubble ha realizado más de 1,2 millones de observaciones. Transmite alrededor de 140 gigabits de datos científicos cada semana. Usando datos aportados por el Hubble, infinidad de astrónomos han hecho investigaciones, plasmadas en más de 12.800 artículos en revistas académicas, por lo que es uno de los instrumentos científicos más productivos de entre todos los construidos en la historia de la ciencia.

El Hubble tiene una forma mayormente cilíndrica, mide 13,3 metros de largo y 4,2 de diámetro máximo, pesa unas 12 toneladas, sigue una órbita con una altitud de unos 550 kilómetros, tarda 95 minutos en dar una vuelta a la Tierra, y vuela a unos 27.000 kilómetros por hora. Obtiene su energía de 2 paneles solares, pudiendo almacenarla en baterías de níquel-hidrógeno.

Para apuntar a un objetivo determinado del firmamento, el Hubble no necesita cohetes con los que girar hasta la posición deseada. Lo logra mediante un método más simple y duradero, basado en la acción de ruedas de reacción que explotan la tercera ley de Newton, aunque ello lo limita a girar tan despacio como la manecilla de los minutos en un reloj clásico, tardando 15 minutos para girar 90 grados. La precisión necesaria para apuntar a un objeto cósmico muy lejano es colosal, así como la estabilidad requerida para mantener al telescopio bien apuntado a pesar de los inevitables movimientos. El Hubble cumple con estos requisitos; es capaz de apuntar a un objetivo y no desviarse de él más que en un valor equivalente al grosor de un cabello humano visto a kilómetro y medio de distancia.

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