Hubble Space Telescope

Hubble Space Telescope
Emblema misiunii
Imaginea vehiculului
Telescopul spațial Hubble așa cum se vede din Naveta spațială Atlantis , în timpul misiunii de serviciu 4 ( STS-125 ), al șaselea și ultimul
Date despre misiune
Operator	NASA
ID NSSDC	1990-037B
SCN	20580
Satelit de	Teren
Rezultat	în curs
Naveta	Descoperire
Vector	Naveta spatiala
Lansa	24 aprilie 1990
Locul lansării	rampă 39B
Proprietatea navei spațiale
Greutate la lansare	11 110 kg
Constructor	Lockheed Martin
Instrumentaţie	Câmp larg si planetare Camera, Goddard înaltă rezoluție spectrograf, de mare viteză Fotometri, Faint Camera Obiect, Faint Obiect spectrograf, câmp larg si planetare Camera 2, Schimbare de corecție Optica Space Telescope axiala, Aproape infraroșu aparat de fotografiat și multi-obiect Spectrometru, Space Telescope Imaging spectrograf, Advanced Camera for Surveys, Wide Camera Câmpul 3 și Cosmic Origins spectrograf
Parametrii orbitali
Orbită	orbită terestră joasă
Apogeu	543,7 de km
Perigeu	539,8 de km
Perioadă	95.48 min
Înclinare	28.47 °
Excentricitate	0.000284
Axa semi-majoră	6 919.9 km
Site-ul oficial
Mari Observatori ai NASA
Misiunea anterioară Următoarea misiune Observatorul Compton Gamma Ray
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Hubble (Hubble Space Telescope, sau HST) este un telescop spațial , care a fost lansat pe orbita joasa a Pamantului , în 1990 și este în prezent operațională. Deși nu a fost primul telescop spațial, Hubble este una dintre cele mai mari și mai versatil, și este bine cunoscut ca un instrument de cercetare extrem de important, precum și un banner al științelor astronomice în imaginația colectivă. HST a fost numit în onoarea astronomului Edwin Hubble , si este una dintre Marile Observatoare NASA , împreună cu Ray Observatorul Compton Gamma , The Observatorul Chandra X-ray, și Telescopul Spațial Spitzer . ^[1]

Cu o oglindă de 2,4 metri în diametru, cele 5 instrumente principale ale Hubble observa în apropierea ultraviolet , în vizibil și în infraroșu apropiat . Orbita externă a telescopului, in afara distorsiunea a Pământului e atmosferă , îi permite să obțină imagini de rezoluție extrem de ridicată, cu zgomot în mod substanțial mai puțin decât în funcție de context , care afectează telescoape de pe Pământ . Hubble a înregistrat unele dintre cele mai detaliate imagini în lumină vizibilă, permițând o vedere adânc în spațiu și timp . Multe observații ale HST au avut un feedback în astrofizică , de exemplu , prin determinarea cu exactitate a ratei de expansiune a Universului .

Hubble a fost construit de NASA , cu contribuții de laESA . Space Telescope Science Institute (STScI) selectează obiectivele telescopului și prelucrează datele obținute, în timp ce Goddard Space Flight Center monitorizează vehiculul. ^[2]

Încă din 1923 , au fost propuse mai multe telescoape spațiale. Hubble a fost finantat in 1970 , cu o lansare propusă în 1983 , dar care a fost amânată din cauza unor întârzieri tehnice, probleme bugetare și dezastrul Challenger din 1986 . Odată lansată în 1990 , o problemă a fost descoperit cu oglinda primară, care a fost excavat în mod greșit, a compromite capacitățile telescopului. Optica au fost modernizate pentru calitatea lor de așteptat , printr - o misiune de serviciu în 1993 .

Hubble este singurul telescop să fi fost proiectate pentru a fi modificate în orbită de către astronauți. După lansarea cu Space Shuttle Discovery in 1990, 5 misiuni Space Shuttle reparate, modernizate și înlocuite sistemele pe telescop, inclusiv toate cele 5 principalele sale instrumente. A cincea misiune a fost anulat ca urmare a dezastrului Columbia în 2003, dar după discuții publice aprinse, administratorul NASA Mike Griffin a aprobat misiunea de serviciu a cincea , finalizat în 2009. Telescopul este operațional până în 2020 și , conform estimărilor, va funcționa până în 2030 - 2040 ^{[ 3]} . Succesorul său, James Webb Space Telescope (JWST), este de așteptat să fie lansat - barare amînări suplimentare - până în octombrie 2021. ^[4]

Concept, design și goluri

Primele propuneri

În 1923 Hermann Oberth , considerat un tată moderne de inginerie aerospațială , împreună cu Robert H. Goddard si Konstantin Ciolkovski , a publicat Die Rakete zu den Planetenräumen (Racheta în spațiul interplanetar), în care el a menționat transportul unui telescop de la Pământ la orbita printr - o rachetă ^[5] .

Istoria telescopului spațial Hubble pot fi urmărite înapoi la o lucrare 1946 de către astronomul Lyman Spitzer , Avantajele astronomice ale unui observator Extraterestre ^[6] . În ea, el a discutat despre cele 2 avantaje principale ale unui observator spațial ar avea peste telescoape de la sol. În primul rând, rezoluția unghiulară (cea mai mică separare la care obiectele pot fi distinse în mod clar) ar fi limitată doar de difracție , în timp ce în atmosfera aceasta va fi afectată de turbulențele care provoacă stelele să pulsează. La acel moment telescoape terestre au fost limitate la rezoluții de 0,5 - 1,0 arcsecunde , în comparație cu rezoluția teoretică a unui sistem limitată de difracție de aproximativ 0,05 arcsecunde, pentru un telescop cu 2.5 metri de oglindă în. Diametru . Mai mult, un telescop spațial ar putea observa lungimi de unda puternic absorbite de atmosfera atat in infrarosu si ultraviolete lumina .

Spitzer a petrecut cea mai mare parte a carierei sale apăsând pe dezvoltarea unui telescop spațial. În 1962 , un raport al Academiei Naționale de Științe a recomandat dezvoltarea unui telescop spațial, iar în 1965 Spitzer a fost pus responsabil de o comisie pentru a determina obiectivele sale științifice. ^[7]

OSO-2 în timpul pregătirilor de lansare

Astronomia-based a început pe o scară foarte mică în timpul al doilea război mondial , atunci când oamenii de știință aplicat propriile evoluții în domeniul tehnologiei vectoriale la acesta. Soarelui Primul spectru ultraviolet a fost obținut în 1946 ^[8] , iar NASA a lansat Orbiting Solar Observatory (OSO) în 1962 pentru a obține ultraviolete, raze X și gamma - ray spectre . ^[9] Un telescop solar orbitează a fost lansat în 1962 din Marea Britanie , ca parte a Programului Ariel , iar în 1966 NASA a promovat Orbiting Observatorul Astronomic misiune (OAO). Bateriile de OAO-1 au fost evacuate 3 zile după lansare, se încheie misiunea. Acesta a fost urmat de OAO-2, care a efectuat observații ultraviolete de stele și galaxii de la lansarea sa în 1968 , prin 1972 , dincolo de speranța de viață de un an. ^[10]

Misiunile OSO și OAO demonstrat rolul important pe observații spațiale ar putea juca pe astronomie, iar în 1968 NASA a dezvoltat primele planuri de afaceri pentru un telescop spațial care să reflecte cu o oglindă de 3 metri diametru, provizoriu cunoscut sub numele de Large Orbiting Telescope sau Mare Space Telescope (LST), cu o lansare planificată în 1979 . Aceste planuri au subliniat necesitatea unor misiuni de întreținere telescop pentru a se asigura că un astfel de program de scump a avut o durată de viață lungă, precum și dezvoltarea concomitentă a planurilor de reutilizabil Space Shuttle a indicat faptul că tehnologia pentru a realiza acest lucru ar fi disponibil în cel mai scurt timp. ^[11]

Finanțare

Astronautul Owen Garriott efectuează o EVA în timpul Skylab 3 în apropiere de Apollo telescopul Muntele

Succesul continuu al programului OAO a încurajat NASA prin creșterea aprecierea puternică din partea comunității astronomice, alimentată de faptul că LST ar fi o țintă mare. In 1970 NASA a stabilit 2 comisii, una pentru a planifica partea de inginerie a proiectului telescopul spațial, și un altul pentru a determina obiectivele științifice ale misiunii. Odată stabilit, următorul pas pentru NASA ar fi de a strânge fonduri pentru instrumentele, care ar fi fost mult mai scump decât orice telescop de pe Pământ. În Statele Unite Congresul reduceri de buget forțat pentru etapele de planificare, care , la momentul a constat din studii foarte detaliate pentru instrumente telescop potențiale și hardware. În 1974 , cheltuielile publice a determinat Congresul să taie toate fondurile direcționate spre proiect. ^[12]

Ca răspuns la aceasta, sa format o asociație națională de astronomi. Mulți dintre ei sa întâlnit cu senatori și deputați în persoană, și au fost organizate campanii de discuții pe scară largă. Academia Națională de Științe a lansat un raport subliniind necesitatea unui telescop spațial, iar Senatul în cele din urmă a fost de acord să furnizeze jumătate din bugetul aprobat inițial de Congres. ^[13]

Finanțarea probleme au condus la o reducere la scară a proiectului, iar diametrul oglinzii primare a fost 3-2.4 m ^[14] , atât din cauza reducerilor de buget, precum și pentru a permite o configurație mai compactă și funcțională a telescopului hardware . Un precursor de 1,5 m propus inițial pentru a testa sistemele care urmează să fie utilizate în telescopul final a fost anulat, iar participareaAgenției Spațiale Europene a fost , de asemenea , solicitat pentru aceleași motive. ESA a fost de acord să ofere finanțare, împreună cu unul dintre instrumentele sale de primă generație, de celulele solare , care ar putere, și un personal să lucreze direct în Statele Unite , cu astronomi europeni se întorc cel puțin 15% din observații. Pe telescop. ^[15] Congresul a aprobat în cele din urmă de 36 milioane $ grant în 1978 ^[13] și proiectarea LST început în mod serios, cu scopul de o dată de lansare în 1983 . În 1983 telescopul a fost numit în onoarea lui Edwin Hubble , ^[16] , care a făcut una dintre cele mai importante descoperiri ale secolului al XX - lea , când a descoperit că Universul se extinde .

Design Telescope și construcție

Hubble primar Oglinda Slefuirea la Perkin-Elmer, martie 1979

După ce s-a obținut undă verde pentru proiectul telescopul spațial, lucrările programului a fost împărțit între mai multe instituții. Marshall Space Flight Center (MSFC) a fost responsabil pentru proiectarea, dezvoltarea și construirea telescopului, în timp ce Goddard Space Flight Center a fost responsabil de controlul instrumentelor științifice și misiunea. ^[17] MSFC comandat optica care alcătuiesc telescopul ansamblului optic (OTA) și Fine Guidance Senzori de Perkin-Elmer. Lockheed a fost comandat pentru a construi și de a integra vehiculul în care telescopul ar fi adăpostite. ^[18]

Adunarea telescop optic (OTA)

Optic, HST este un reflector Cassegrain cu un Ritchey-Chrétien de design, așa cum este cazul cu cele mai mari telescoape profesionale. Acest design, cu două oglinzi hiperbolice , este cunoscut pentru performanțele sale bune de luat vederi într - un domeniu larg de vedere, cu dezavantajul că oglinzile ar fi fost forme dificile pentru a construi. Sisteme de oglindă și optice telescopului ar determina performanța sa finală, iar pentru aceasta au fost concepute pentru a specificațiilor extrem de precise. Telescoape optice au de obicei oglinzi netede , cu o precizie de aproximativ o zecime din lungimea de undă a luminii vizibile , dar Hubble a trebuit să fie utilizate pentru observații de la vizibil la raze ultraviolete (cu lungimi de undă mai scurte) și a trebuit să limita de difracție , exploatând toate avantaje ale mediului spațial . Pentru aceasta, oglinda lui ar avea nevoie de netezire la 10 nm , sau aproximativ 1/65 din lungimea de undă a luminii roșii . ^[19] OTA a fost , prin urmare , nu este conceput pentru cele mai bune observații în infraroșu , deoarece oglinzile ar fi fost menținută la aproximativ 15 ° C , limitând în mod eficient performanța Hubble în infraroșu. ^[20]

Copia de rezervă oglindă, de Kodak; structura sa suport intern poate fi văzut, deoarece nu este acoperit cu suprafața reflectorizantă

Perkin-Elmer gândit de a folosi mașini extrem de sofisticate de șlefuire construite pe scopul de a aduce oglinda la forma necesară. ^[18] Cu toate acestea, în cazul în care tehnologia lor de tăiere dovedit a fi problematică, NASA a acordat un subcontract la Kodak pentru a construi o oglindă de rezervă folosind tehnici tradiționale de lustruire. ^[21] (Echipa de Kodak și Itek , de asemenea , a oferit pentru a face treaba de șlefuire inițială. Oferta a inclus , de asemenea , controale încrucișate între cele două companii de pe oglinzi au făcut, care cu siguranță ar fi evitat eroarea de șlefuire din cauza unor probleme ulterioare. ^{[ 21 ] 22]} ) oglinda Kodak este în prezent expuse permanent la Muzeul Național al aerului și Spațiului . ^{[23] [24]} oglindi ITEK este acum folosit in telescopul 2.4m al Magdalena Ridge Observatorul . ^[25]

Construcția oglinzii Perkin-Elmer a început în 1979 de la un ultra-low-expansiune cabinet de sticlă construit de Corning . Pentru a minimiza greutatea oglinzii (818 kg), are o structură de tip sandwich: două plăci cu o grosime de aproximativ 25 mm, care conțin o structură portantă de tip fagure aproximativ 25,4 cm grosime. Perkin-Elmer simulat microgravity prin sprijinirea oglinda din spate , folosind 130 de cai care exercitate cantități de diferite forțe . ^[26] Aceasta a asigurat forma finală presupune corectă și specifică a oglinzii. Netezirea fel a continuat până în luna mai anul 1981 , când NASA a cerut Perkin-Elmer pentru structurile de management, amânarea de prelucrare după data de lansare programată și bugetul . Pentru a economisi bani, NASA a oprit de lucru pe oglinda de rezervă și a stabilit data de lansare telescop pentru luna octombrie anul 1984 . Oglinda a fost finalizată la sfârșitul anului 1981; Acesta a fost spălat cu 9100 litri de apă caldă și apă deionizată , și a fost apoi acoperită cu o placare cu 65 nm de aluminiu și încă 25 nm grosime în magneziu fluorură . ^{[20] [27]}

OTA, măsurarea razei, iar deflectorul secundar sunt vizibile în această imagine Hubble în timpul primelor etape ale construcției sale

Îndoieli au continuat să fie exprimate cu privire la competență Perkin-Elmer într-un proiect de o asemenea magnitudine, deoarece costurile au crescut și cronologia prelungit pentru a produce restul OTA. Ca răspuns, NASA a descris data de lansare ca incert și în continuă schimbare, deplasându - l până în aprilie anul 1985 . Planurile Perkin-Elmer a continuat să se strecoare la o rată de aproximativ o lună pe trimestru și întârzierile acumulate de zi cu zi. NASA a fost apoi forțat să se mute data de lansare din luna septembrie a Martie Aprilie anul 1986 . Până în acel moment, bugetul total al proiectului a crescut la 1175000000 $. ^[28]

sisteme de vehicule

Vehiculul în care oglinda și instrumentele sunt adăpostite a fost o altă provocare majoră de inginerie. Ar fi fost rezistente la trecerea de la lumina directă a soarelui la întunericul umbra Pământului, ceea ce ar fi cauzat schimbări semnificative de temperatură, menținând în același timp forma stabilă pentru a permite telescop de înaltă precizie de indicare . ^[29] O foaie de mai multe straturi de izolație păstrează telescop temperatură stabilă și înconjoară o greutate redusă de aluminiu coajă , în care sunt situate oglinda si instrumente. În interiorul scutului, un cadru din fibră de carbon deține instrumentația rigid în loc. Deoarece compușii din grafit sunt higroscopice , exista riscul ca vaporii de apă absorbită de cadrul din Lockheed „cameră curată“ ar evapora ulterior în vidul spațiului, rezultând instrumentele telescopului devenind acoperite cu gheață . Pentru a reduce riscul, un azot de curățare a fost realizată înainte de lansare. ^[30]

În timpul construcției vehiculului în care ar fi găzduit telescopul și instrumentele, lucrurile au mers un pic mai lin decât OTA, în ciuda faptului că Lockheed a fost , de asemenea , suferă de schimbări în buget și planificare (în vara anului 1985 de construcții de vehicule a fost de 30% buget de peste 3 luni de întârziere în programul). Un MSFC raport afirma că Lockheed au avut tendința să se bazeze pe orientare NASA , mai degrabă decât să acționeze din proprie inițiativă. ^[31]

On-board sisteme de procesare

DF-224 în Hubble, înainte de a fi înlocuit în 1999

Primele 2 primare calculatoare ale HST au 1,25 MHz DF-224, construit de Rockwell Autonetics , care conținea 3 redundante procesoare și 2 NSSC-1 (NASA Standard Nave spațiale Computer, Model 1), dezvoltat de Westinghouse și GSFC folosind logica diode tranzistori (DTL). A adăugat un co-procesor pentru DF-224 în timpul misiunii Serviciului 1 în 1993 ; acest lucru a constat din 2 procesoare redundante bazate pe Intel 80386 , cu 80387 de co-procesor matematica. ^[32] DF-224 și 386 coprocesorul sale au fost înlocuite cu un 25 MHz Intel 80486 în timpul misiunii de serviciu 3A în 1999 . ^[33]

În plus, unele dintre instrumentele științifice au avut propriile lor microprocesor sisteme de control bazate pe. Multiple Access Transponder (covorașe), MAT-1 și MAT-2 componente folosesc Hughes Aircraft microprocesoare CDP1802CD. ^[34] Wide Câmp și planetare Camera (WFPC) utilizat , de asemenea , un RCA 1802 . WFPC-1 a fost înlocuit cu WFPC-2 în timpul misiunii de serviciu 1 în 1993, ^[35] , care a fost la rândul său , înlocuit cu Wide Camera Câmpul 3 în timpul misiunii de servicii 4 în 2009 .

unelte inițiale

vedere explodată Hubble la lansare

Când a lansat, HST efectuat 5 instrumente științifice: Wide Câmp și planetare Camera (WF / PC), Goddard de înaltă rezoluție Spectrograful (GHRS), High Speed ​​fotometru (HSP), camera Object Faint (FOC), iar obiect Faint spectrograf (FOS). WF / PC-ul a fost un dispozitiv fotografic de înaltă rezoluție, care a fost destinată pentru observații optice. A fost construit de Jet Propulsion Laboratory și a încorporat un set de 48 filtre izolând liniilor spectrale ale particular astrofizic interes. Instrumentul conținea 8 CCD senzori împărțit în 2 camere , fiecare cu 4 CCD - uri. Fiecare CCD a avut o rezolutie de 0,64 megapixeli . ^[36] „camera câmp larg“ (WFC) a acoperit un câmp unghiular mare în detrimentul rezoluției, în timp ce „camera planetară“ (PC) a făcut fotografii la un număr mai mare și mai eficientă distanță focală decât cea a WF chips - uri , oferindu - le mai multă putere. ^[37]

GHRS a fost un spectrometru proiectat să funcționeze în ultraviolet . A fost construit de Goddard Space Flight Center și ar putea realiza o rezoluție spectrală de 90.000. ^[38] FOC și FOS au fost de asemenea optimizate pentru observații cu raze ultraviolete, și a oferit cea mai înaltă rezoluție spațială disponibile pe Hubble. Aceste instrumente 3 adoptate de DigiCon cu fotoni contoare, mai bine decât senzorii CCD. FOC a fost construit de ESA , în timp ce Universitatea din California din San Diego , și Martin Marietta a construit FOS. ^[37]

Instrumentul final a fost HSP, proiectat și construit la Universitatea din Wisconsin-Madison . Acesta a fost optimizat pentru observații vizibile și ultraviolete de stele variabile și a altor obiecte astronomice ce au variat luminozitatea lor. Era capabilă să conducă până la 100.000 de măsurători pe secundă , cu o precizie de 2% sau mai mare. ^[39]

Sistemul de ghidare al HST poate fi, de asemenea, utilizat ca un instrument științific. Cele trei Fine Guidance Sensors (FGS) sunt utilizate în principal pentru a menține telescopul indicat cu precizie în timpul o observație, dar ele pot efectua , de asemenea , extrem de precise astrometrie ; Măsurătorile au fost obținute cu o precizie de 0,0003 arcsecunde . ^[40]

Suport pentru sol

Centrul de Control Hubble, la Centrul Goddard Space Flight, în 1999

Space Telescope Science Institute (STScI) este responsabil pentru operațiunile științifice ale telescopului și pentru transmiterea datelor obținute astronomii. STScI este operat de către Asociația Universităților pentru Cercetare în Astronomie (AURA) și se află fizic în Baltimore , Maryland , in campusul Homewood de la Universitatea Johns Hopkins , unul dintre cele 39 de universități din SUA și 7 afiliate internaționale care fac parte din consorțiu . AURA. STScl a fost înființată în 1981 ca urmare a unei lupte între NASA și comunitatea științifică; ^{[41] [42]} NASA a vrut să păstreze funcția de control pentru sine, dar oamenii de stiinta a vrut să se bazeze pe telescopul academic armura. ^{[43] [44]} Telescopul Spațial European de Coordonare Facility (ST-ECF), cu sediul în Garching bei München , în apropiere de Munchen , în 1984 , a oferit un sprijin similar pentru astronomi europeni până în 2011 , când activitățile sale au fost transferate „Space Astronomie European Centru.

Orbita joasă a lui Hubble cauzeaza mai multe tinte pentru a fi vizibile numai pentru mai puțin de jumătate din perioada orbitala, deoarece acestea sunt blocate de Pământ pentru jumătate din fiecare orbită.

O operațiune destul de complexă manipulate de către STScI este planificarea observațiile telescopului. ^[45] Hubble este în orbita joasa a Pamantului pentru a permite misiuni de serviciu, dar acest lucru înseamnă că majoritatea țintelor astronomice sunt ascunse de Pământ pentru ceva mai puțin de jumătate din fiecare orbită. Observațiile nu pot avea loc ca telescopul trece prin Atlanticul de Sud anomalie din cauza nivelului ridicat de radiații , și există , de asemenea , zone de excludere considerabile în jurul Soarelui (observațiile care împiedică Mercur ), al Lunii și Pământului. Unghiul de evitare a Soarelui este de aproximativ 50 °, pentru a evita iluminarea orice parte a OTA. Evitarea Pământului și Luna păstrează luminozitatea din FGS, și păstrează lumina difuză departe de intrarea în instrumente. Dacă FGS au fost oprite, cu toate acestea, Luna și Pământul ar putea fi observate. Observațiile planetei noastre au fost folosite la începutul programului pentru a genera câmpuri plate pentru instrumentul WF / PC. Există , de asemenea , o zonă continuă de vizionare (CVZ), aproximativ 90 ° spre Hubble planul orbital , în care țintele nu sunt ascunse pentru perioade lungi de timp. Datorită precesiei orbitei, CVZ locație se deplasează lent în perioadele de 8 săptămâni. Datorită prezenței constante a Pământului în 30 ° a CVZ, luminozitatea difuză ar putea fi ridicate pentru perioade lungi de timp.

Orbitele Hubble în atmosfera superioară , la o altitudine de aproximativ 547 km și o înclinație de 28,5 °. ^[46] Poziția orbitei sale se schimbă în timp impredictibil. Densitatea atmosferei superioare variază în funcție de mai mulți factori, ceea ce înseamnă că o poziție a prezis Hubble in 6 saptamani poate avea o eroare de până la 4000 km. programele de observare sunt, de obicei finalizate doar câteva zile în avans, ca o perioadă mai lungă de timp, ar putea duce la unobservability obiectivelor avute în vedere. ^[47]

Sprijin de inginerie pentru HST este asigurată de NASA, al căror personal la Goddard Space Flight Center din Greenbelt , Maryland, la 30 de mile sud de STScI. Operațiunile de Hubble sunt monitorizate 24 de ore pe zi , de cele 4 echipe de zbor care alcătuiesc echipa de operațiuni de zbor. ^[45]

Challenger dezastru, întârzierile și lansarea finală

STS-31 decoleaza, luând telescopul Hubble pe orbită

La începutul anului 1986 , data de lansare planificată pentru luna octombrie a fost considerată fezabilă, dar dezastrul navetei spațiale Challenger a adus programul spatial american la un popas, impamintati navetă spațială și forțând deplasarea lansarea Hubble de mai mulți ani. Telescopul a trebuit să fie păstrate într - un loc curat cameră , pornit și curățat cu azot , până când a putut fi stabilit un nou program. Această situație costisitoare (aproximativ 6 milioane de $ pe lună) împins costurile generale ale proiectului sus. Cu toate acestea, această întârziere a dat timp de ingineri pentru a rula teste suplimentare, schimba o baterie, eventual, predispuse la erori, și a face alte îmbunătățiri. ^[48] De asemenea, la sol software pentru a controla Hubble nu a fost gata în 1986, și de fapt a fost abia gata de lansare în 1990 . ^[49]

În cele din urmă, datorită învierea zborurilor Shuttle în 1988 , lansarea telescopului a fost programata pentru anul 1990. La 24 aprilie, 1990, STS-31 misiune a vazut lansarea Discovery cu HST la bord, care a atins orbita sa intenționat. Cu succes. ^[50]

De la costul său proiectat de aproximativ 400 de milioane de $, telescopul costa 4,7 miliarde $, la momentul lansării sale. Costurile sale cumulate sunt estimate a fi de 10 miliarde $ din 2010, la 20 de ani de la lansare. ^[51]

Oglinda imperfectă

IMAX imagine a eliberării Hubble pe orbită de la Discovery

La câteva săptămâni după telescopul a fost lansat, imaginile obținute au indicat o problemă gravă în sistemul optic. Deși primele fotografii au apărut mai clare decât cele obținute de la telescoape de la sol, Hubble nu a reușit să atingă dorit precis focalizarea și cea mai bună calitate fotografică, cu rezultate semnificativ mai mici decât era de așteptat. Le fotografie delle sorgenti puntate soffrivano di una diffusione su un raggio maggiore di un arcosecondo , anziché avere una funzione di diffusione del punto (PSF) concentrata entro un cerchio di 0,1 arcosecondi di diametro, come specificato dai criteri del design. ^{[52] [53]}

Le analisi delle immagini diffuse mostrarono che la causa del problema risiedeva nello specchio primario che era stato levigato in maniera errata. Infatti, nonostante la qualità delle fotografie scattate, lo specchio era liscio per circa 10 nanometri, ^[19] ma al perimetro era eccessivamente piatto per circa 2,2 micrometri. ^[54] La differenza fu catastrofica, introducendo diverse aberrazioni sferiche , difetti nei quali la luce viene riflessa all'esterno del margine dello specchio, focalizzandola in un punto differente. ^[55]

L'effetto dell'imprecisione cadde sulle osservazioni scientifiche particolari; effettivamente il nucleo dell'aberrato PSF era sufficientemente liscio da permettere osservazioni in alta risoluzione di oggetti brillanti, e la spettroscopia dei target era affetta solamente da una perdita di sensibilità . Ma la perdita di luce nel grande alone fuori fuoco ridusse gravemente l'utilità del telescopio per oggetti deboli oa elevato contrasto . Ciò significava che quasi tutti i programmi cosmologici erano essenzialmente impossibili, poiché essi richiedevano l'osservazione di oggetti eccezionalmente deboli. ^[55] La NASA e il telescopio divennero oggetto di numerose burle, e il progetto venne popolarmente preso come un elefante bianco . Per esempio, nella commedia del 1991 Una pallottola spuntata 2½ - L'odore della paura , l'Hubble era raffigurato col Titanic , l' Hindenburg , e l' Edsel . ^[56] Ciò nonostante, durante i primi 3 anni della missione dell'Hubble, prima delle correzioni ottiche, il telescopio ottenne un gran numero di osservazioni produttive di target meno richiesti. ^[57] L'errore venne ben localizzato e stabilito, permettendo agli astronomi di compensarli parzialmente dello specchio attraverso sofisticate tecniche di elaborazione fotografica, come per esempio la deconvoluzione . ^[58]

Origine del problema

Estratto da un'immagine della WF/PC mostra la diffusione della luce di una stella su un'ampia area al posto di essere concentrata in alcuni pixel

Per far fronte a tale problema fu istituita una commissione ad hoc presieduta da Lew Allen , direttore del Jet Propulsion Laboratory. La commissione Allen scoprì che il principale correttore nullo, un dispositivo di test utilizzato per ottenere uno specchio ben levigato non sferico , era stato assemblato male - in effetti una lente era fuori posizione di 1,3 mm. ^[59] Durante le prime rettificazioni e levigazioni sullo specchio, Perkin-Elmer analizzò la sua superficie con due correttori nulli convenzionali. Tuttavia, per gli stadi finali della costruzione, passò ad un correttore nullo costruito appositamente, e disegnato esplicitamente per incontrare tolleranze estremamente piccole. L'assemblaggio scorretto del dispositivo comportò una lavorazione veramente precisa dello specchio, ma con la forma errata. Ci fu anche un errore di valutazione: infatti, per ragioni tecniche alcuni dei test finali necessitavano l'uso di 2 correttori nulli convenzionali che riportarono correttamente un' aberrazione sferica , ma vennero dismessi in quanto considerati imprecisi. ^[60]

La commissione ha incolpato soprattutto la Perkin-Elmer. Le relazioni tra la NASA e la compagnia ottica erano state gravemente tese durante la costruzione del telescopio, a causa dei frequenti ritardi e aumenti dei costi. La Perkin-Elmer non revisionò o supervisionò adeguatamente la costruzione dello specchio, non assegnò i migliori scienziati ottici nel progetto (come aveva fatto per il prototipo ), e in particolare non coinvolse i designer ottici nella costruzione e verifica dello specchio. Mentre la commissione criticò pesantemente la Perkin-Elmer per questi fallimenti gestionali, la NASA l'ha anche criticata per carenze sul controllo della qualità, affidandosi totalmente ad un unico strumento. ^[61]

Studio di una soluzione

Il nucleo della galassia a spirale M100 , fotografata con l'Hubble prima e dopo l'installazione delle ottiche correttive

La realizzazione del telescopio aveva sempre previsto missioni di servizio, e gli astronomi avevano immediatamente iniziato ad analizzare potenziali soluzioni al problema che potevano essere applicate alla prima missione di servizio, prevista nel 1993 . Mentre Kodak aveva costruito uno specchio di backup per l'Hubble, esso sarebbe stato impossibile da sostituire in orbita e riportare il telescopio a Terra per una sostituzione sarebbe stato antieconomico. Invece, il fatto che lo specchio fosse stato levigato così precisamente nella forma errata portò al disegno di nuovi componenti ottici con esattamente lo stesso errore ma nel senso opposto, da aggiungere al telescopio nella SM1 , correggendo l' aberrazione sferica . ^{[62] [63]}

Il primo passo era la caratterizzazione precisa dell'errore nello specchio primario. Lavorando sulle immagini delle sorgenti puntate, gli astronomi determinarono che la costante conica dello specchio era di −1,01390 ± 0,0002 , anziché −1,00230 . ^{[64] [65]} Lo stesso numero venne ottenuto analizzando il correttore nullo usato da Perkin-Elmer per ispezionare lo specchio, analizzando anche interferogrammi ottenuti durante il testing a terra. ^[66]

La rimozione del COSTAR nel 2009

A causa del modo con cui gli strumenti dell'HST vennero disegnati, 2 differenti set di correttori erano richiesti. Il disegno della Wide Field and Planetary Camera 2, pianificato per rimpiazzare l'esistente WF/PC, includeva specchi di deviazione per inviare la luce direttamente nei 4 CCD costituendo le sue 2 fotocamere. Un errore inverso avrebbe cancellato completamente l'aberrazione dell'OTA. Tuttavia, gli altri strumenti mancarono di superfici intermedie che potessero risolvere in tal modo il problema, dunque era richiesto un dispositivo di correzione esterno. ^[67]

Il Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR) era disegnato per correggere l'aberrazione sferica da FOC, FOS e GHRS. Consisteva in 2 specchi nel cammino della luce con un blocco per correggere l'aberrazione. ^[68] Per inserire il sistema COSTAR nel telescopio, uno degli altri strumenti doveva essere rimosso, e gli astronomi scelsero di sacrificare l'High Speed Photometer. ^[67] Nel 2002 tutti gli strumenti che originariamente necessitavano del COSTAR vennero sostituiti da altri con ottiche correttive proprie, ^[69] portando alla rimozione e trasporto a terra del COSTAR nel 2009, per essere esibito al National Air and Space Museum . L'area precedentemente occupata dal COSTAR è ora occupata dal Cosmic Origins Spectrograph. ^[2]

Missioni di servizio e nuovi strumenti

L'Hubble venne disegnato per essere sottoposto ad aggiornamenti regolari. La NASA fece volare 5 missioni di servizio, numerate SM 1, 2, 3A, 3B e 4, attraverso gli Space Shuttle , la cui prima avvenne del dicembre del 1993 e l'ultima nel maggio 2009 . ^[70] Le missioni di servizio furono operazioni delicate che iniziavano con manovre di intercettazione del telescopio in orbita per poi fermarlo con l'aiuto del braccio meccanico dello Shuttle . I lavori venivano eseguiti attraverso diverse EVA lunghe 4 o 5 giorni. Dopo un'ispezione visiva del telescopio, gli astronauti conducevano riparazioni e sostituzioni di componenti rotti o degradati, aggiornavano l'equipaggiamento e installavano nuovi strumenti. Una volta completato il lavoro, il telescopio veniva ridispiegato, tipicamente dopo averlo spostato in un'orbita più alta per reindirizzare il decadimento orbitale causato dall'attrito atmosferico. ^[71]

Gli astronauti Musgrave e Hoffman installano le ottiche correttive durante la SM1

Missione di servizio 1

Lo stesso argomento in dettaglio: STS-61 .

Dopo la scoperta del problema allo specchio primario, la prima missione di servizio dell'Hubble assunse una grande importanza, facendo lavorare duramente gli astronauti per installare le ottiche correttive. I 7 della missione vennero addestrati con un centinaio di strumenti specializzati. ^[72] La Missione di servizio 1 volò a bordo dell' Endeavour nel dicembre del 1993, e coinvolse diversi strumenti ed equipaggiamenti da installare in oltre 10 giorni.

Fondamentalmente, l'High Speed Photometer venne sostituito dalle ottiche correttive COSTAR , e la WFPC venne rimpiazzata dalla Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) con un sistema correttivo preintegrato. Vennero sostituiti anche i pannelli solari con relative elettroniche di guida, assieme ai 4 giroscopi del sistema di puntamento, le 2 unità di controllo elettriche e 2 magnetometri. I computer di bordo vennero aggiornati con coprocessori supplementari, e l'orbita dell'HST venne rialzata. ^[54]

Il 13 gennaio 1994 la NASA dichiarò che la missione era stata un pieno successo divulgando le prime immagini, più chiare rispetto al passato. ^[73] La missione è stata una delle più complesse mai fatte fino ad allora, coinvolgendo 5 lunghe EVA . Il suo successo fu un vantaggio per la NASA , ma anche per gli astronomi che avrebbero finalmente avuto a disposizione un telescopio spaziale più capace.

L'Hubble dopo la SM2

Missione di servizio 2

Lo stesso argomento in dettaglio: STS-82 .

La Missione di servizio 2, volata dal Discovery nel febbraio 1997 , sostituì il GHRS e il FOS con lo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) e il Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS), oltre ad aver rimpiazzato il registratore tecnico-scientifico a nastro con uno nuovo a stato solido, e ad aver riparato l' isolamento termico . ^[74] Il NICMOS conteneva un radiatore ad azoto solido per ridurre il rumore termico proveniente dallo strumento, ma dopo poco un' espansione termica imprevista portò al suo contatto con un deflettore ottico , che portò a una riduzione della sua vita prevista da 4,5 a 2 anni. ^[75]

Gli astronauti Steven Smith e John Grunsfeld durante una delle attività extraveicolari della SM3A

Missione di servizio 3A

Lo stesso argomento in dettaglio: STS-103 .

La Missione di servizio 3A, portata in orbita dal Discovery , ebbe luogo nel dicembre 1999 , ed era stata separata dalla Missione di servizio 3 dopo che 3 dei 6 giroscopi a bordo si ruppero. Un quarto giroscopio cessò di funzionare alcune settimane dopo la missione, rendendo il telescopio incapace di eseguire osservazioni scientifiche. La missione sostituì tutti i giroscopi, assieme a un Fine Guidance Sensor e al computer, installando anche un kit di miglioramento della tensione e della temperatura (VIK) per evitare un sovraccarico delle batterie, e sostituendo i banchi di isolamento termico. ^[76] Il nuovo computer era 20 volte più rapido, con una memoria 6 volte più grande. Aumentò il throughput trasferendo alcune operazioni computazionali dalla terra al veicolo risparmiando denaro e con l'utilizzo di linguaggi di programmazione moderni. ^[77]

Gli astronauti rimuovono la FOC per fare spazio alla ACS durante la SM3B

Missione di servizio 3B

Lo stesso argomento in dettaglio: STS-109 .

La Missione di servizio 3B, eseguita dal Columbia nel marzo del 2002, vide l'installazione di un nuovo strumento, la Advanced Camera for Surveys (ACS), sostituendo la FOC; di tutti gli strumenti originariamente lanciati con l'Hubble rimasero solamente i Fine Guidance Sensors, usati solo per astrometria. Ciò significava che il COSTAR non era più necessario, dato che tutti gli strumenti ora integravano ottiche correttive proprie per correggere l'aberrazione sferica. ^[69] La missione fece inoltre tornare operativo il NICMOS installando un raffreddatore a ciclo chiuso ^[75] e rimpiazzando per la seconda volta i pannelli solari con dei nuovi, fornendo il 30% in più di energia. ^[78]

L'Hubble nella stiva dell' Atlantis , durante la SM4

Missione di servizio 4

Lo stesso argomento in dettaglio: STS-125 .

I piani prevedevano una missione di servizio per l'Hubble nel febbraio 2005 , tuttavia a seguito del disastro del Columbia nel 2003 , nel quale l'orbiter venne disintegrato al rientro atmosferico, ci furono gravi ripercussioni sul programma del telescopio spaziale Hubble. L'amministratore della NASA Sean O'Keefe decise che tutte le successive missioni dello Space Shuttle avrebbero raggiunto la ISS in caso di problemi in volo. Siccome nessuno Shuttle era capace di raggiungere sia l'HST che la ISS durante la stessa missione, tutte le missioni di servizio con equipaggio vennero cancellate. ^[79] Questa decisione venne assaltata da numerosi astronomi, i quali credevano nell'Hubble come un telescopio per cui valesse la pena rischiare delle vite umane. ^[80] Il successore scientifico dell'HST, il James Webb Space Telescope (JWST), sarebbe stato pronto non prima del 2018. Di conseguenza, la maggiore preoccupazione di molti astronomi era la possibilità di un vuoto nelle osservazioni nella transizione generazionale del JWST, a seguito del grande impatto scientifico che l'Hubble aveva provocato. ^[81] Il fatto che il James Webb non sarebbe stato allocato in orbita terrestre bassa non lo avrebbe reso nemmeno facilmente aggiornabile o riparabile in caso di un fallimento iniziale, e ciò avrebbe reso questo problema ancor più serio. D'altra parte, molti astronomi credettero che se per riparare l'Hubble fossero stati necessari fondi provenienti dal budget del JWST, allora la SM4 non avrebbe dovuto prendere luogo.

Il rilascio dell'Hubble a seguito della SM4

Nel gennaio del 2004 , O'Keefe disse che avrebbe rivalutato la sua decisione di cancellare l'ultima missione di servizio all'HST a causa delle proteste e delle richieste anche da parte del Congresso . La National Academy of Sciences convocò un pannello ufficiale nel quale raccomandò a luglio 2004 di preservare l'HST da rischi apparenti. Il suo report sollecitò la NASA a non prendere azioni che precluderebbero una missione di servizio dello Space Shuttle verso il telescopio spaziale Hubble. ^[82] Nell'agosto 2004 O'Keefe domandò al Goddard Space Flight Center di preparare una proposta di missione di servizio robotica dettagliata. Questi piani vennero successivamente cancellati, e la missione robotica venne giudicata non fattibile. ^[83] A fine 2004, diversi membri del Congresso, guidati dal senatore Barbara Mikulski , presero le lamentele pubbliche e portarono a una guerra con un gran supporto (incluse migliaia di lettere di bambini provenienti da tutte le scuole della nazione) per far riconsiderare all'Amministrazione Bush e alla NASA la decisione di cancellare piani per una missione di recupero dell'Hubble. ^[84]

Il pacco di batterie Ni-Fe installato sull'HST durante la SM4

La nomina nell'aprile 2005 di un nuovo amministratore della NASA con un grado ingegneristico maggiore rispetto al precedente, Michael D. Griffin , cambiò la situazione, dato che Griffin dichiarò che avrebbe considerato una missione di servizio con equipaggio. Dopo poco il suo appunto, Griffin autorizzò il Goddard a procedere con i preparativi di un volo di manutenzione dell'Hubble, ^[85] affermando che avrebbe preso la decisione finale dopo i successivi 2 voli dello Shuttle. Nell'ottobre del 2006 Griffin diede il via libera finale, e la missione da 11 giorni dell' Atlantis venne stabilita nell'ottobre 2008 . L'unità principale di gestione dei dati sull'Hubble si danneggiò nel settembre di quell'anno, ^[86] fermando la trasmissione dei dati scientifici fino a che non venne attivata l'unità di backup, il 25 ottobre 2008. ^[87] Siccome il fallimento di questa avrebbe reso l'HST inutile, la missione di servizio venne spostata a quando sarebbe stato disponibile un ricambio per l'unità primaria. ^[86]

La Missione di servizio 4, tenuta dall' Atlantis nel maggio 2009, fu l'ultima missione dello Shuttle ad essere impegnata nell'HST. ^{[2] [88]} La SM4 installò un rimpiazzo per l'unità di gestione dei dati, riparò i sistemi dell'ACS e dello STIS, installò nuove batterie al nichel - idrogeno e sostituì altri componenti. La SM4 installò anche 2 nuovi strumenti di osservazione - la Wide Field Camera 3 (WFC3) e il Cosmic Origins Spectrograph (COS); ^[89] venne montato anche un Soft Capture and Rendezvous System, che permetterà future operazioni di rendezvous , cattura e smaltimento sicuro dell'Hubble in caso di missione robotica o con equipaggio. ^[90] Eccetto il canale ad alta risoluzione dell'ACS, il quale non era riparabile, ^{[91] [92] [93]} i lavori eseguiti durante la SM4 permisero al telescopio di tornare ad essere pienamente funzionale, ^[2] continuando tutt'oggi ad essere pienamente operativo. ^[94]

Progetti importanti

Una delle più famose immagini dell'Hubble, i Pilastri della creazione , che mostrano stelle nascenti nella Nebulosa dell'Aquila (immagine del 2014).

Dall'avvio del programma, l'Hubble lavorò in cooperazione con altri osservatori, come il Chandra X-ray Observatory e il Very Large Telescope , conducendo grandi osservazioni. Anche se l'HST è alla fine della sua missione estesa, sono stati programmati ancora molti progetti. Un esempio è il nascente programma Frontier Fields , ^[95] ispirato dai risultati delle osservazioni profonde di Abell 1689 . ^[96]

Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey

In una conferenza stampa risalente ad agosto 2013 , il CANDELS venne definito il più grande progetto nella storia dell'Hubble, dato che l'investigazione mirava ad esplorare l'evoluzione galattica del primo Universo attraverso lo studio dei primi semi della struttura cosmica attuale, a meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang . ^[97] Il sito del CANDELS descrive gli obiettivi del progetto come segue: ^[98]

MACS0416.1-2403 , oggetto di studio da parte del programma Frontier Fields

Frontier Fields program

Il programma, ufficialmente denominato " Hubble Deep Fields Initiative 2012 " punta ad avanzare le conoscenze sulla formazione delle prime e più deboli galassie, studiando quelle fortemente spostate verso il rosso , in campi vuoti, con l'aiuto della diffusione gravitazionale . ^[97] Gli obiettivi del Frontier Fields sono: ^[99]

• rilevare galassie az = 5–10 da 10 a 50 volte più deboli rispetto a qualsiasi altro oggetto conosciuto;
• provare le attuali conoscenze sulle masse stellari e sulla formazione delle stelle appartenenti alle galassie di classe L;
• fornire la prima caratterizzazione morfologica statisticamente significativa delle stelle appartenenti a galassie az > 5;
• trovare galassie az > 8 sufficientemente lontane da ammassi per capire la loro struttura interna, e/o risaltate dalla diffusione di ammassi per un seguito spettroscopico.

Uso pubblico

L'ammasso stellare Pismis 24 con una nebulosa

Chiunque può impiegare tempo sul telescopio; non ci sono restrizioni di nazionalità o accademia , ma i fondi per le analisi sono disponibili solo grazie alle istituzioni statunitensi. ^[100] La competizione per il telescopio è intensa, dato che solo un quinto delle proposte viene poi accettato. ^{[45] [101]}

Le proposte sono a cadenza annuale, allocando tempo ad ogni ciclo, ciascuno di circa un anno. Le proposte sono divise in diverse categorie; le osservazioni generali sono le più comuni, dato che coprono le osservazioni di routine. Nelle osservazioni "snapshot" , invece, i target occupano 45 minuti del tempo del telescopio, incluse le procedure di preparazione. Queste osservazioni vengono fatte per coprire i vuoti nella pianificazione del telescopio che non potrebbero essere coperti da programmi generali. ^[102]

Gli astronomi possono anche fare proposte di target opportunistici , per le quali le osservazioni vengono pianificate durante eventi transitori in cui altri target sono oscurati. Inoltre, fino al 10% del tempo sul telescopio è a discrezione del direttore (DD). Gli astronomi possono usare il DD in ogni momento dell'anno, dopo la sua assegnazione per lo studio di fenomeni transitori inaspettati come la supernovae . ^[103]

Altri usi del DD includono osservazioni nell' Hubble Deep Field e Ultra Deep Field nel primo dei 4 cicli del tempo del telescopio; queste ultime sono eseguite da astronomi amatori.

Osservazioni amatoriali

Il primo direttore dell'STScI, Riccardo Giacconi , annunciò nel 1986 l'intenzione di impiegare una parte del DD in osservazioni amatoriali . Pur essendo in realtà solo poche ore a orbita, ^[104] l'annuncio sollevò grande interesse, portando alla formulazione di molte proposte, assegnando il tempo a quelle con merito scientifico, senza copiare le proposte fatte dai professionisti, e che richiedevano le capacità offerte al momento dal telescopio. Tra il 1990 e il 1997 vennero selezionate 13 proposte. ^[105] La prima della serie, chiamata " A Hubble Space Telescope Study of Posteclipse Brightening and Albedo Changes on Io ", venne pubblicata sull' Icarus , ^[106] un giornale dedicato a studi nel Sistema solare . Assieme a esso venne pubblicato anche un altro studio. ^[107]

Successivamente, le restrizioni al budget del STScI resero impossibile il supporto del lavoro degli astronomi amatoriali, così il programma venne sospeso, nel 1997. ^{[105] [108]}

Risultati scientifici

Progetti chiave

Nei primi anni ottanta , la NASA e l'STScI istituirono 4 pannelli per discutere i progetti chiave, scientificamente importanti e molto dispendiosi, dell'Hubble; il telescopio infatti avrebbe speso molto tempo su ciascuno di essi, e la loro pianificazione avvenne durante la prima fase della missione dell'HST, onde evitare il mancato raggiungimento degli obiettivi prefissati a causa di malfunzionamenti che avrebbero portato a una conclusione anticipata della missione.

I pannelli identificarono 3 obiettivi da raggiungere:

• lo studio del mezzo intergalattico medio, per determinarne le proprietà, e del contenuto gassoso delle galassie e degli ammassi costituiti da esse, esaminando le linee di assorbimento dei quasar ; ^[109]
• lo studio approfondito del mezzo intergalattico impiegando solamente la Wide Field Camera ; ^[110]
• il calcolo della costante di Hubble riducendo al 10% l' errore relativo , sia esterno che interno, nella calibrazione della scala delle distanze. ^[111]

Scoperte importanti

Immagine combinata delle osservazioni dello STIS e dell'ACS nel visibile e ultravioletto, rivelando le aurore nel polo sud di Saturno

L'Hubble aiutò a risolvere diversi problemi astronomici, ma per spiegare alcune osservazioni fu necessaria la formulazione di nuove teorie. Tra i target della sua missione primaria era previsto il calcolo della distanza tra le variabili cefeidi , più accuratamente rispetto al passato; da ciò derivò uno scontro con il valore della costante di Hubble, ovvero il rapporto con cui l'universo si sta espandendo, legato alla sua età. Prima del lancio del telescopio, questo valore era affetto da un errore tipico del 50%, ma grazie alle misurazioni compiute dall'Hubble sulle variabili cefeidi nell' ammasso della Vergine e di altri distanti ammassi galattici si arrivò al calcolo di un valore con errore relativo del ±10%, un valore ben più preciso rispetto al passato. ^[112] Da ciò derivò che l'età dell'Universo , precedentemente stimata tra 10 e 20 miliardi di anni, si poté correggere a circa 13,7 miliardi di anni . ^[113]

Pur avendo raffinato l'età dell'universo, l'Hubble mise in dubbio le teorie sul suo futuro. Gli astronomi dell' High-z Supernova Search Team e del Supernova Cosmology Project , osservando supernovae lontane attraverso telescopi a terra congiunti all'HST, scoprirono l'evidenza che, anziché decelerare sotto l'influenza della gravità , l'espansione dell'Universo stava accelerando . Tre dei membri di questi gruppi ricevettero in seguito il premio Nobel per la loro scoperta. ^[114] La causa di ciò rimane tuttora sconosciuta; ^[115] la spiegazione più accreditata prevede l'esistenza dell' energia oscura . ^[116]

Le macchie marroni indicano i siti d'impatto della cometa Shoemaker–Levy 9 nell'emisfero meridionale di Giove, come fotografate dall'Hubble.

Gli spettri e le immagini ad alta risoluzione forniti dall'Hubble produssero anche misurazioni più precise riguardo al numero di buchi neri presenti nei centri galattici vicini. Dopo diverse teorie e osservazioni tra gli anni sessanta e anni ottanta del Novecento , i lavori seguiti dal telescopio mostrarono una certa diffusione dei buchi neri nei centri di tutte le galassie. ^{[117] [118] [119]} Inoltre l'HST stabilì l'esistenza di un rapporto tra le masse nucleari dei buchi neri e le proprietà delle galassie, nelle quali sono ospitati.

La collisione della cometa Shoemaker-Levy 9 con Giove nel 1994 avvenne fortunatamente poche settimane dopo la Missione di servizio 1, grazie alla quale vennero ripristinate le performance ottiche dell'Hubble. Le sue immagini del pianeta furono ben più chiare di quelle ottenute dal passaggio del Voyager 2 nel 1979 , e furono cruciali per lo studio della dinamica collisionale di una cometa con Giove, un evento che si ripete come minimo una volta al secolo .

Altre scoperte fatte grazie ai dati dell'Hubble includono i dischi protoplanetari nella nebulosa di Orione , ^[120] la presenza dei pianeti extrasolari , ^[121] e il comportamento dei misteriosi lampi gamma (GRB). ^[122] Inoltre l'HST venne usato per studiare gli oggetti ai limiti del Sistema solare, inclusi Plutone ^[123] ed Eris ^[124] , pianeti nani della fascia di Kuiper .

L' Hubble Extreme Deep Field nella costellazione della Fornace

L' Hubble Deep Field , Hubble Ultra-Deep Field e l' Hubble Extreme Deep Field costituirono due finestre sull'Universo, uniche nel loro genere; sfruttando la sensibilità nel visibile dell'HST si ottennero immagini di piccoli campioni di cielo, i più profondi mai ottenuti in questa lunghezza d'onda. I campi includevano galassie a miliardi di anni luce, e generarono una gran quantità di dati scientifici sull'inizio dell'Universo. La Wide Field Camera 3 migliorò la veduta di questi campi nell'infrarosso e nell'ultravioletto, permettendo la scoperta di alcuni degli oggetti più distanti mai osservati, come MACS0647-JD .

Nel febbraio del 2006 l'Hubble scoprì SCP 06F6, un oggetto astronomico non classificato, con magnitudine massima 21; ^{[125] [126]} tra giugno e luglio 2012 venne scoperta una quinta luna di Plutone . ^[127]

Nel marzo 2015 , venne annunciato che misurazioni sulle aurore di Ganimede avevano rivelato l presenza di un oceano sotto la superficie del satellite mediceo . Grazie all'Hubble si capì che una gran quantità di acqua salata era capace di sopprimere l'interazione tra il campo magnetico gioviano e quello di Ganimede. L'oceano ha una profondità stimata di 100 km, intrappolato sotto una crosta ghiacciata di 150 km. ^{[128] [129]}

L'11 dicembre 2015 l'Hubble catturò l'immagine della prima riapparizione programmata di una supernova , soprannominata Refsdal ; questa venne calcolata attraverso la deformazione della sua luce, causata dalla gravità esercitata da un vicino ammasso galattico. Refsdal era stata precedentemente osservata nel novembre del 2014 dietro l'ammasso galattico MACS J1149.5+2223 come parte del programma Frontier Fields . La supernova venne immortalata in 4 immagini separate all'interno di un arrangiamento, noto come la croce di Einstein . La luce proveniente dall'ammasso aveva impiegato circa 5 miliardi di anni per raggiungere la Terra, mentre la supernova esplose 10 miliardi di anni fa. Il rilevamento di Refsdal fu utile a testare i nuovi modelli di distribuzione della massa, specialmente oscura , dentro agli ammassi galattici. ^[130]

Il 3 marzo 2016 venne annunciata la scoperta della galassia più lontana dalla Terra mai rilevata: GN-z11 . Le osservazioni dell'Hubble ebbero luogo l'11 febbraio e il 3 aprile 2015, come parte dei programmi CANDELS e GOODS . ^{[131] [132]}

L'evoluzione dei telescopi a Terra e nello spazio, fino al JWST , pianificato per il lancio nel 2021

Impatto sull'astronomia

L'Hubble, come dimostrato dai numerosi target misurati, ebbe un grande impatto sull'astronomia. Negli anni vennero pubblicati oltre 9000 report basati sui dati del telescopio spaziale , ^[133] e ci furono molte altre apparizioni in varie conferenze. A differenza di un terzo di tutti i report astronomici, solo il 2% di quelli dell'HST non hanno citazioni. In media, un report precedente all'Hubble ha la metà delle fonti di quelle successive al lancio del telescopio, e al giorno d'oggi ( 2017 ) il 10% dei 200 report pubblicati ogni anno sono basati sui dati dell'HST. ^[134]

Nonostante l'aiuto dato dall'Hubble nella ricerca astronomica, i suoi costi finanziari furono molto ampi. Si stima che l'HST abbia generato 15 volte i dati ottenuti da un telescopio a Terra da 4 m, come, per esempio, il William Herschel Telescope , ma con un costo di costruzione e mantenimento maggiore di circa 100 volte. ^[135]

Scegliere tra l'impiego di un telescopio a Terra o uno spaziale è difficile. Prima dell'Hubble, diversi telescopi a Terra, attraverso tecniche specifiche, come l' interferometria , ottennero immagini ottiche e nell'infrarosso a risoluzione più elevata di quelle che l'Hubble avrebbe potuto scattare, ma avrebbe potuto osservare solo target 108 volte più luminosi di quelli più deboli osservabili dal telescopio spaziale. ^{[136] [137]} Per migliorare le capacità dei telescopi a Terra nella fotografia IR di oggetti deboli vennero sviluppate ottiche adattabili, ma la loro scelta era spesso messa da parte per un telescopio spaziale dati i particolari dettagli richiesti per rispondere a certe domande astronomiche. Nelle bande del visibile queste ottiche possono correggere solamente un campo ristretto, mentre l'HST è capace di scattare immagini ottiche ad alta risoluzione in un campo ampio. Infine, solo una piccola frazione degli oggetti astronomici è accessibile ai telescopi a terra, mentre l'Hubble può eseguire osservazioni ad alta risoluzione di qualsiasi porzione del cielo notturno , inclusi oggetti estremamente deboli.

Ingegneria aerospaziale

Assieme ai suoi risultati scientifici, l'Hubble ha anche apportato significativi contributi all' ingegneria aerospaziale e sulle performance di sistemi in orbita terrestre bassa : attraverso la sua lunga vita, la strumentazione e il ritorno di componenti a Terra fu possibile l'analisi delle prestazioni del telescopio. In particolare, l'Hubble contribuì allo studio del comportamento nel vuoto delle strutture in grafite composita , la contaminazione ottica proveniente dai gas residui e dalla manutenzione umana, i problemi elettrici e sensoriali dovuti alle radiazioni , e il comportamento a lungo termine dell' insolazione multi-strato. ^[138] Inoltre venne scoperto che l'impiego di ossigeno pressurizzato per distribuire i fluidi sospesi nei giroscopi causava rotture per corrosione nelle condutture elettriche; per questo attualmente viene usato azoto pressurizzato nell'assemblaggio di giroscopi. ^[139]

I dati dell'Hubble

Trasmissione a Terra

Il campo analizzato della Via Lattea è stato esteso di 10 volte rispetto al passato grazie all'Hubble.

I dati dell'Hubble venivano inizialmente archiviati sul veicolo, il quale era equipaggiato con dei vecchi registratori a nastro , che vennero sostituiti con attrezzature a stato solido durante le SM 2 e 3A. Circa 2 volte al giorno l'Hubble Space Telescope trasmette i dati raccolti a un satellite del Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS), che li trasmetterà a Terra con una delle 2 antenne ad alto guadagno da 18 m della White Sands Test Facility. Da qui vengono mandati al Telescope Operations Control Center del Goddard Space Flight Center , per poi finalmente raggiungere lo Space Telescope Science Institute per l'archiviazione. ^[45] Ogni settimana, l'HST raccoglie circa 140 gigabit di dati. ^[46]

Immagini a colori

Tutte le immagini dell'Hubble sono in scala di grigi e/o monocromatiche , ma le fotocamere integrate possiedono diversi filtri , ciascuno sensibile a specifiche lunghezze d'onda . Per questo possono essere create immagini a colori , sovrapponendo immagini monocromatiche separate, ottenute con filtri diversi. Questo processo può però dare origine a immagini a falsi colori nei canali dell' infrarosso e ultravioletto , frequenze tipicamente renderizzate soprattutto nel rosso e nel blu , rispettivamente. ^{[140] [141] [142]}

Le analisi dei dati di uno spettro rivelano la chimica delle nuvole nascoste

Archivi

Tutti i dati dell'Hubble vengono resi pubblici attraverso il Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST) dell'STScI, ^[143] del CADC ^[144] e dell' ESA /ESAC. ^[145] Inoltre sono generalmente sottoposti a licenze proprietarie per un anno dalla loro cattura; in questo periodo sono disponibili solo al principal investigator e agli astronomi prestabiliti, anche se in alcune circostanze questo periodo può essere esteso o ridotto dal direttore dell'STScl. ^[146]

Le osservazioni condotte attraverso il tempo a discrezione del direttore sono esonerate dal periodo proprietario, e sono rese pubbliche immediatamente, assieme ai dati di calibrazione, i campi piatti e gli scatti neri. Tutti i dati archiviati sono in formato FITS , adatto ad analisi astronomiche ma non all'uso pubblico. ^[147] L'Hubble Heritage Project processa e rilascia al pubblico le foto più importanti in formato JPEG e TIFF . ^[148]

Riduzione in pipeline

I dati astronomici ottenuti con i CCD devono sottostare a diverse procedure di calibrazione prima delle analisi astronomiche. L'STScI ha sviluppato diversi software sofisticati che calibrano automaticamente i dati, usando i migliori metodi disponibili. Questo processo di calibrazione di grandi quantità di dati “al volo” può impiegare un giorno o più, ed è noto come “riduzione in pipeline ”, comune a tutti i maggiori osservatori . Gli astronomi, se vogliono, possono ricevere i file da calibrare per condurre da sé le riduzioni in pipeline. ^[149]

Analisi dei dati

I dati dell'Hubble possono essere analizzati in numerosi modi differenti. L'STScl usa lo Space Telescope Science Data Analysis System (STSDAS), contenente tutti i programmi necessari ad eseguire riduzioni in pipeline dei dati raw, e molti altri strumenti di analisi di immagini astronomiche, modellati sui bisogni dell'Hubble. Il software è basato sull' IRAF , un popolare programma di riduzione dei dati astronomici. ^[149]

Attività di sensibilizzazione

Nel 2001, la NASA invitò gli utenti di internet a trovare un obiettivo che avrebbero voluto analizzare con l'Hubble; essi selezionarono la Nebulosa Testa di Cavallo

La cattura dell' immaginazione pubblica è da sempre un punto fondamentale della vita dell'Hubble, dato il grande contributo finanziario sostenuto dalle tasse. ^[150] I primi anni furono molto difficili per via dello specchio difettoso, ma la prima missione di servizio permise il suo ritorno a piena operatività, producendo alcune delle immagini più importanti mai scattate nell'arco della sua lunga carriera.

Diverse iniziative hanno aiutato a mantenere il pubblico informato riguardo alle attività del telescopio. Negli Stati Uniti , l'informazione è gestita da un ufficio apposito dell'STScI, stabilito nel 2000 per mostrare i benefici portati dal programma del telescopio spaziale, attraverso il sito HubbleSite.org . L'Hubble Heritage Project, esterno all'STScI, fornisce al pubblico immagini d'alta qualità degli oggetti più interessanti. Il team è composto da astronomi amatoriali e professionisti e persone esterne all'astronomia; esso enfatizza la natura estetica delle immagini dell'Hubble, e ha una piccola quantità di tempo dedicata all'osservazione di oggetti che non possono essere sviluppate a pieni colori per via della loro debolezza in alcune lunghezze d'onda. ^[148]

Dal 1999 , la sensibilizzazione in Europa è gestita dall'Hubble European Space Agency Information Centre (HEIC), ^[151] un ufficio della Space Telescope European Coordinating Facility a Monaco , in Germania , che si basa sulle richieste dell' Agenzia Spaziale Europea . Il lavoro è incentrato sulla produzione di notizie e foto riguardanti i più interessanti risultati europei ottenuti dall'Hubble. L'ESA produce materiale educativo, tra cui serie di videocast chiamati Hubblecast disegnati per condividere le novità scientifiche di classe mondiale con il pubblico. ^[152]

L'Hubble Space Telescope ha vinto 2 Space Achievement Awards della Space Foundation, per le sue attività di sensibilizzazione, nel 2001 e nel 2010 . ^[153]

C'è una replica dell'Hubble Space Telescope nei giardini del tribunale di Marshfield , nel Missouri , la città natale dell'omonimo Edwin P. Hubble .

Una montagna di gas e polvere nella Nebulosa della Carena . Quest'immagine della Wide Field Camera 3 , chiamata Montagna mistica , venne rilasciata nel 2010 per commemorare i 20 anni dell'Hubble nello spazio.

Immagini celebrative

L'Hubble Space Telescope celebrò il suo 20º anniversario il 24 aprile 2010. Per l'occasione, la NASA, l'ESA, e lo Space Telescope Science Institute (STScI) rilasciarono un'immagine della Nebulosa della Carena . ^[154]

Per commemorare il 25º anniversario dell'Hubble, il 25 aprile 2015 l'STScI rilasciò immagini dell'ammasso Westerlund 2 , a circa 20000 anni luce dalla costellazione della Carena , attraverso il suo sito web. ^[155] L'agenzia spaziale europea creò una pagina di anniversario nel suo sito web. ^[156] Nell'aprile 2016, in occasione del 26º compleanno, venne pubblicata anche un'immagine speciale della Nebulosa Bolla . ^[157]

Descrizione tecnica

Il telescopio ha una massa di circa 11 t , è lungo 13,2 m , ha un diametro massimo di 2,4 m ed è costato 2 miliardi di dollari. Si tratta di un riflettore con due specchi in configurazione Ritchey-Chrétien . Lo specchio primario è uno specchio iperbolico concavo di 2,4 m di diametro, che rinvia la luce su uno specchio iperbolico convesso di circa 30 centimetri di diametro. La distanza fra i vertici dei due specchi è di 4,9 m. Approssimando i due specchi come sferici, si può calcolare il punto di formazione del fuoco Cassegrain, ottenendo che l'immagine si forma circa 1,5 m dietro il primario.

Due pannelli solari generano l'elettricità, che serve principalmente per alimentare le fotocamere ei tre giroscopi usati per orientare e stabilizzare il telescopio. In 20 anni di carriera Hubble ha ripreso più di 700 000 immagini astronomiche.

Danni all'equipaggiamento

Hubble osserva il sistema di Fomalhaut , fotografato con il canale ad alta risoluzione dell'ACS

Le missioni di servizio passate sostituirono gli strumenti con degli altri nuovi, per evitare danneggiamenti ed estendere le capacità scientifiche del veicolo. Senza di esse l'Hubble avrebbe inequivocabilmente smesso di funzionare. Nell'agosto del 2004 il sistema di alimentazione dello Space Telescope Imaging Spectograph (STIS) si ruppe, rendendo lo strumento inutilizzabile. Le elettroniche originarie erano pienamente ridondanti, ma il primo set di queste si ruppe nel maggio del 2001, ^[158] rendendone necessaria la sostituzione nel maggio 2009.

Analogamente, l'elettronica della fotocamera principale dell'Advanced Camera for Surveys (ACS) si ruppe nel giugno 2006, seguita da quella di backup il 27 gennaio 2007. ^[159] Attraverso le elettroniche del lato 1 era possibile utilizzare solo il Solar Blind Channel (SBC). Durante la missione di servizio 4 venne aggiunto un nuovo sistema di alimentazione per il canale ad ampio angolo, anche se test successivi rivelarono che ciò non avrebbe permesso il ritorno alle funzionalità del canale ad alta risoluzione. ^[160] Così solo il Wide Field Channel (WFC) tornò in servizio grazie alla STS-125 nel maggio 2009. ^[161]

L'HST usa giroscopi per rilevare e misurare qualsiasi rotazione e stabilizzarsi in orbita per puntare accuratamente target astronomici. Normalmente sono richiesti 3 giroscopi per le operazioni, nonostante sia possibile effettuarne con soli 2, su un campo celeste ristretto, in modo particolarmente complesso in presenza di obiettivi molto accurati. È possibile eseguire le osservazioni anche con un solo giroscopio, ^[162] ma senza sarebbe impossibile. Nell'agosto 2005 venne stabilito il passaggio regolare alla modalità a 2 giroscopi, estendendo di fatto la durata della missione, lasciando 2 giroscopi di riserva e 2 inoperabili. ^[163] Un altro giroscopio si ruppe nel 2007, ^[164] portando alla sostituzione di tutti i 6 giroscopi nel maggio 2009 (riparandone uno). Gli ingegneri a terra scoprirono che le rotture erano state causate dalla corrosione dei cavi elettrici che alimentavano il motore originariamente inizializzato via ossigeno pressurizzato. ^[139] Così il successivo modello di giroscopio venne assemblato adottando azoto pressurizzato al suo posto, ^[139] aumentandone l'affidabilità. ^[165] Il 5 ottobre 2018 Hubble è entrato temporaneamente in una modalità protetta di sicurezza a causa del guasto di uno dei giroscopi. ^[166]

Il futuro dell'Hubble

Decadimento orbitale e rientro controllato

Illustrazione del Soft Capture Mechanism (SCM) installato sull'Hubble

L'Hubble orbita la Terra nella tenue atmosfera superiore, decadendo lentamente a causa dell' attrito aerodinamico . Per questo, esso rientrerà nell'atmosfera terrestre in alcuni decenni a seconda dell'attività del Sole e del suo impatto sull'atmosfera superiore. In caso di rientro, alcune componenti del telescopio, come lo specchio primario con annessa struttura di supporto sopravvivrebbero, potendo potenzialmente arrecare danni a persone o cose. ^[167] Nel 2013, il responsabile del progetto James Jeletic affermò che Hubble sarebbe potuto sopravvivere fino al 2020, ^[3] ma basandosi sull'attività solare e l'attrito atmosferico un rientro atmosferico avverrà tra il 2028 e il 2040. ^{[3] [168]} Nel giugno 2016 la NASA estese il contratto in servizio dell'Hubble fino al 2021. ^[169]

I piani originari della NASA per deorbitare in sicurezza l'Hubble consistevano nel riportarlo a terra usando uno Space Shuttle , per poi essere esposto alla Smithsonian Institution . Ciò non è più possibile a causa del ritiro della flotta, ma sarebbe stato comunque improbabile visti il costo della missione ei rischi per l'equipaggio, preferendo l'ipotesi di aggiunta di un modulo di propulsione addizionale per permettere un rientro controllato. ^[170] Tra tutti questi progetti, l'unico effettivamente realizzato è il Soft Capture and Rendezvous System, che faciliterebbe missioni robotiche o con equipaggio. ^[171]

Possibili missioni di servizio commerciali

Nel 2017, l'Amministrazione Trump considerò una proposta di Sierra Nevada Corporation di usare una versione con equipaggio del Dream Chaser per offrire manutenzione all'Hubble in alcune occasioni durante gli anni 2020 ed estendere le sue funzioni scientifiche per supplire a eventuali malfunzionamenti nel James Webb Space Telescope , non ancora lanciato. ^[172]

Successori

Lo stesso argomento in dettaglio: Telescopio spaziale James Webb .

Non c'è un sostituto diretto all'Hubble nelle frequenze dell' ultravioletto e del visibile , dato che i telescopi spaziali a breve termine non replicano la sua copertura (dall'ultravioletto vicino all'infrarosso vicino), concentrandosi su bande infrarosse ben più lontane. Queste bande sono più adatte a studiare il redshift accentuato e oggetti a bassa temperatura, oggetti generalmente più vecchi e più lontani nell'Universo. Queste lunghezze d'onda sono anche difficili o impossibili da studiare a terra, giustificando le spese per un telescopio spaziale. I grandi telescopi a terra possono fotografare alcune delle lunghezze d'onda dell'Hubble, talvolta sfidando l'HST in termini di risoluzione utilizzando ottiche adattive (AO), riuscendo a raccogliere ben più luce in fotografie elaborabili più facilmente, ma senza poter battere l'eccellente risoluzione dell'Hubble in un ampio campo di visuale nell'oscuro spazio. ^[173]

Gli specchi dell'Hubble e del JWST a confronto (4.5 m ² vs 25 m ² rispettivamente)

I piani per un successore dell'Hubble si materializzarono nel progetto del Next Generation Space Telescope, che culminò nel James Webb Space Telescope (JWST), il successore formale dell'Hubble. ^[174] Molto differente rispetto a un Hubble ingrandito, è disegnato per operare nel punto L2 ben più distante e freddo rispetto all' orbita terrestre bassa , dove l'interferenza ottica e termica della Terra e della Luna è d'intralcio. Non è progettato per essere completamente manutenuto (attraverso, per esempio, strumenti rimpiazzabili), ma il disegno include un anello di attracco per permettere visite da parte di veicoli spaziali. ^[175] Un obiettivo scientifico primario del JWST è quello di osservare i più remoti oggetti nell'Universo, oltre il confine degli strumenti esistenti. È prevista la localizzazione delle stelle nel primo Universo, approssimativamente 280 milioni di anni più vecchie di quelle attualmente visibili dall'HST. ^[176] Il telescopio è una collaborazione internazionale tra NASA, ESA e CSA dal 1996, ^[177] e il suo lancio è pianificato a bordo di un Ariane 5 . ^[178] Sebbene il JWST sia principalmente uno strumento infrarosso, la sua copertura parte dai 600 nm, circa l'arancione nello spettro visibile. Un tipico occhio umano può vedere fino a circa 750 nm di lunghezza d'onda, di conseguenza c'è una leggera sovrapposizione con le bande di luce visibile a maggior lunghezza d'onda, inclusi l'arancione e il rosso.

Un telescopio complementare, capace di osservare a lunghezze d'onda maggiori rispetto all'Hubble e il JWST, era l' Herschel Space Observatory dell'ESA, lanciato il 14 maggio 2009. Come il JWST, l'Herschel non era disegnato per essere modificato dopo il lancio, e aveva uno specchio sostanzialmente più ampio di quello dell'Hubble, ma osservava solo nell'infrarosso e nel submillimetrico. Aveva bisogno di raffreddamento all'elio, le cui riserve terminarono il 29 aprile 2013, concludendo la missione.

Alcuni concetti di telescopi spaziali avanzati nel ventunesimo secolo includono l'Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope, ^[179] un telescopio ottico concettualizzato con uno specchio tra gli 8 ei 16 metri di diametro che se realizzato potrebbe essere un successore diretto all'HST, capace di osservare e fotografare oggetti astronomici nel visibile, ultravioletto, e infrarosso, Avrebbe una risoluzione sensibilmente superiore rispetto all'Hubble o lo Spitzer Space telescope, e verrebbe realizzato tra 2025 e 2035.

Note

Bibliografia

• "HST Call for Proposals for Cycle 20" Archiviato il 27 maggio 2008 su wayback.archive-it.org URL di servizio di archiviazione sconosciuto . (PDF). Space Telescope Science Institute. December 2011. Retrieved November 8, 2012.
• "HST Primer for Cycle 20" (PDF). Space Telescope Science Institute. December 2011. Retrieved November 6, 2012.
• Allen, Lew; Angel, Roger; Mangus, John D.; Rodney, George A.; et al. (November 1990). The Hubble Space Telescope Optical Systems Failure Report. NASA. Bibcode : 1990STIN...9112437 . NASA TM-103443. The definitive report on the error in the Hubble mirror.
• Dunar, Andrew J.; Waring, Stephen P. (1999). "The Hubble Space Telescope" (PDF). Power to Explore: History of Marshall Space Flight Center 1960–1990. NASA. ISBN 0-16-058992-4 . Covers the development of the telescope.
• Logsdon, John M.; Snyder, Amy Paige; Launius, Roger D.; Garber, Stephen J.; Newport, Regan Anne, eds. (2001). Exploring the Unknown: Selected Documents in the History of the US Civil Space Program. Volume V: Exploring the Cosmos (PDF). NASA History Series. NASA. ISBN 978-0-16-061774-4 . NASA SP-2001-4407. Contains many of the primary documents such as Spitzer's 1946 article, the Wood's Hole report on STScI autonomy, and the ESA memorandum of understanding. Also includes other NASA astronomy programs.
• Spitzer, Lyman S. (March 1979). "History of the Space Telescope". Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. 20: 29–36. Bibcode:1979QJRAS..20...29S. Covers the early history of precursors and proposals.
• Tatarewicz, Joseph N. (1998). "The Hubble Space Telescope Servicing Mission" . In Mack, Pamela E. From Engineering Science to Big Science. NASA History Series. NASA. ISBN 978-0-16-049640-0 . NASA SP-1998-4219. A detailed account of the first servicing mission.

Voci correlate

• Campo profondo di Hubble
• Campo ultra profondo di Hubble
• Hubble Deep Field South
• Hubble Extreme Deep Field
• Telescopio spaziale
• Hubble - 15 anni di scoperte

Altri progetti

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su telescopio spaziale Hubble

Collegamenti esterni

• ( EN ) Principale sito NASA sull'HST , su hubble.nasa.gov .
• ( EN ) Archivio di immagini di pubblico dominio prese con l'HST , su hubblesite.org .
• ( EN ) Pagina NASA sulla missione che lanciò l'HST , su science.ksc.nasa.gov .
• Pagina in italiano sull'HST e le sue scoperte , su vialattea.net .
• ( EN ) Goddard Space Flight Center , NASA's Incredible Discovery Machine: The Story of the Hubble Space Telescope , su YouTube , 16 aprile 2020.

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