Uma visão da espaçonave Hubble enquanto ela orbita a Terra. Veja mais fotos do Telescópio Espacial Hubble. Cortesia NASA A nave espacial Hubble, também conhecido como Telescópio Espacial Hubble ou apenas Hubble, lançado em 1990 e tem nos enviado fotos incríveis de galáxias distantes desde então. Mas a jornada do Hubble não foi tranquila. Na verdade, houve problemas com o Hubble desde o início. Como resultado, parte da história do Hubble é uma série de missões da NASA projetadas para consertar o telescópio. A última missão de reparo também será a última do Hubble - a NASA planeja substituir o Hubble por um novo telescópio espacial em 2013.
Por que usar um telescópio espacial em primeiro lugar, quando temos telescópios enormes aqui na Terra? Os telescópios espaciais podem focalizar objetos mais fracos e distantes do que os telescópios terrestres. Tudo tem a ver com a atmosfera da Terra. As partículas do ar absorvem, refratar e refletir a luz. O ar quente sobe e o ar frio desce, que também pode distorcer a luz. No espaço, não há interferência porque não há atmosfera. Os telescópios no espaço são capazes de coletar imagens muito mais nítidas do que as que temos aqui no solo.
Mas um telescópio espacial é mais preciso do que os telescópios terrestres apenas se for projetado corretamente. Cerca de um mês depois que a NASA lançou o Hubble, a organização descobriu que o telescópio em que trabalhavam havia oito anos tinha uma falha fundamental. Um espelho projetado para refletir a luz nos sensores do telescópio não tinha o formato certo. O fabricante do espelho cometeu um erro ao construí-lo. Como resultado, as imagens que o Hubble enviou para a NASA estavam fora de foco e borradas.
A NASA logo programou uma missão de reparo, que foi lançado em 1993. A NASA enviou astronautas do ônibus espacial Endeavour para consertar manualmente o telescópio. Cinco caminhadas espaciais depois, os astronautas concluíram os reparos. Eles instalaram um dispositivo contendo 10 pequenos espelhos que interceptavam a luz do espelho primário e corrigiam o caminho para os sensores. Após, o Hubble começou a obter algumas das imagens mais surpreendentes do espaço que vimos até agora.
Cortesia STScI e NASA Mas o Hubble mais uma vez precisa de reparos. Ao contrário do problema com o espelho, esses reparos envolvem vários sistemas e são muito mais complicados. Por um tempo, A NASA considerou abandonar o Hubble completamente em vez de investir em outra missão de reparo. Por fim, a organização mudou seu curso, e agora ele programou outra missão de reparo. Vamos dar uma olhada no que aconteceu exatamente com o Hubble para necessitar de reparos, por que a NASA quase decidiu desistir do telescópio e o que o futuro reserva para este dispositivo.
Então, o que exatamente há de errado com o Hubble? Vamos nos concentrar no problema na próxima seção.
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Uma foto de Júpiter tirada pelo telescópio Hubble Cortesia STScI andNASA Como todos os dispositivos, o telescópio Hubble é vulnerável ao desgaste. Às vezes, um pequeno sistema falha, ou uma bateria morre. Outras vezes, um sistema mais crítico começa a se desgastar. Como o Hubble é um telescópio e uma espaçonave, ele tem vários sistemas complicados que podem prejudicar a funcionalidade do telescópio se eles falharem.
Com aquilo em mente, A NASA programou missões regulares de manutenção e reparo para manter o Hubble em funcionamento desde o seu lançamento. Além da missão em 1993 para instalar o dispositivo correcional para resolver o problema do espelho, A NASA programou mais três missões para atualizar e manter o telescópio. Essas missões aconteceram em 1997, 1999 e 2002 [fonte:NASA].
Em 1 ° de fevereiro, 2003, o ônibus espacial Columbia quebrou após a reentrada. Todos os sete membros da tripulação da nave morreram no acidente. A NASA tornou-se objeto de tremenda pressão e escrutínio. A agência decidiu aterrar o programa do ônibus espacial e conduzir uma investigação completa para determinar se o vôo espacial tripulado valia os riscos envolvidos. Como resultado, A NASA cancelou uma missão planejada de manutenção do Hubble.
Em 2004, o Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial (STIS) do Hubble não funcionou bem quando o fornecimento de energia falhou. Os espectrógrafos separam a luz em seus comprimentos de onda componentes, que percebemos como cores. Ao analisar os diferentes comprimentos de onda da luz, os astrônomos podem aprender muito sobre os corpos cósmicos que estão observando. Apenas estudando os comprimentos de onda da luz, os cientistas podem determinar a composição química de um objeto, Temperatura e densidade, entre outras características. O STIS do Hubble foi fundamental na detecção de buracos negros, e é um componente crítico do Hubble. Atualmente, o STIS está em "modo de segurança, "o que significa que não está ativado, mas ainda é capaz de funcionar se a NASA substituir a fonte de alimentação.
O telescópio Hubble tirou muitas fotos incríveis, incluindo esta foto da Nebulosa do Caranguejo gerada a partir de imagens ópticas e de raios-x. Cortesia STScI e NASA
Em 2007, a Câmera Avançada para Pesquisas (ACS) do Hubble sofreu uma falha parcial. O ACS tem três câmeras e tirou algumas das imagens mais impressionantes de objetos no espaço profundo. Um curto-circuito elétrico desativou duas das três câmeras. Cada câmera cumpre uma função diferente. o câmera cega solar tira imagens de objetos que emitem comprimentos de onda ultravioleta. É a única câmera do ACS que ainda funciona. As duas câmeras extintas incluem um câmera de campo amplo e um câmera de alta resolução .
Enquanto a NASA retomou o programa do ônibus espacial no verão de 2005, não havia planos para reparar ou atualizar o Hubble. À medida que os sistemas começaram a ter problemas, A NASA debateu os méritos de uma missão de reparo. Os benefícios de consertar o Hubble superariam o risco e o custo de uma missão tripulada? Havia alguma outra maneira de consertar o telescópio sem colocar os humanos em perigo? Fazia mais sentido deixar o Hubble se deteriorar e eventualmente sair de órbita?
Essas não são perguntas fáceis de responder. A demanda pelo tipo de informação e imagens que o Hubble poderia reunir vai muito além das portas da NASA. Laboratórios científicos em todo o mundo dependem desses dados.
Que opções a NASA tinha? Continue lendo para descobrir.
Cortesia STScI e NASA A primeira opção da NASA foi não fazer nada. O Hubble mantém sua orientação usando um sistema de navegação complexo. Este sistema, por sua vez, depende de seis giroscópios , que ajudam o Hubble a manter sua orientação em relação à Terra. Sem manutenção adequada, os giroscópios podem falhar. Depois de tal falha, A NASA seria incapaz de direcionar o Hubble na direção certa para coletar dados e imagens.
As baterias do Hubble também estão começando a morrer. Se eles não forem substituídos, o Hubble vai perder energia e parar de funcionar. Se a NASA optou por não agir, o Hubble provavelmente falharia antes de 2009. A NASA não seria capaz de reunir o tipo de informação e imagens que o Hubble foi projetado para coletar até que um telescópio substituto pudesse ser lançado - algo que não está programado para acontecer até 2013.
Eventualmente, o telescópio morto sofreria decadência da órbita. Isso significa que a gravidade da Terra gradualmente puxaria o telescópio para mais perto do planeta. Deixado sozinho, o telescópio iria reentrar na atmosfera da Terra e cair na Terra. A NASA provavelmente não deixaria isso acontecer por conta própria - seria muito perigoso sem saber onde o telescópio pousaria. Em vez de, A NASA provavelmente enviaria uma missão, tripulado ou não tripulado, para recuperar o telescópio com segurança ou colidir com uma área despovoada, como um oceano. A NASA considerou apenas deixar o Hubble morrer, mas um clamor entusiasmado da comunidade científica fez com que os funcionários da NASA reconsiderassem.
A próxima opção era enviar uma missão espacial tripulada e usar astronautas para substituir manualmente, atualizar e reparar os sistemas do Hubble. Após o desastre de Columbia, A NASA estava relutante em arriscar a vida de astronautas em trabalhos de reparo do Hubble. Mesmo quando o programa do ônibus espacial foi reiniciado em 2005, astronautas foram enviados apenas para a Estação Espacial Internacional. Isso porque os astronautas poderiam se abrigar na estação se algo desse errado com o ônibus espacial. Lá eles poderiam esperar o resgate.
O telescópio Hubble não tem as instalações ou equipamentos necessários para manter a tripulação do ônibus espacial viva e segura. O telescópio também está muito longe da estação espacial para que um ônibus viaje até o telescópio, em seguida, manobra para a estação espacial. Se algo deu errado, os astronautas na missão seriam colocados em grave perigo. Por alguns anos, A NASA não estava disposta a apoiar uma missão tripulada para consertar o telescópio.
Cortesia STScI e NASA A terceira opção era enviar um robô ao telescópio Hubble para fazer reparos. A NASA começou a estudar essa opção em 2004. Um robô permitiria à NASA fazer reparos e atualizações sem colocar vidas humanas em perigo. Mas também havia uma desvantagem em usar um robô. Os robôs são extremamente caros para projetar, desenvolver e produzir. A NASA teve que pesar os custos de desenvolver um robô com os benefícios de ter o Hubble novamente online.
A NASA teve uma decisão difícil a tomar. A comunidade científica pleiteou em nome do telescópio. Mas o risco para a vida humana sempre seria um fator. Com aquilo em mente, A NASA estabeleceu um curso de ação específico. Onde eles acabaram foi uma história completamente diferente.
O que a NASA decidiu fazer, e como os planos da organização mudaram ao longo do tempo? Descubra na próxima seção.
Cortesia STScI e NASA Em 2004, A NASA começou a estudar a possibilidade de usar um robô para consertar o Hubble. A NASA lançaria o robô usando um foguete semelhante aos usados nas missões Apollo. Embora tal missão não colocasse em risco a vida dos humanos, havia outras considerações que tornavam a decisão difícil. Por uma coisa, engenheiros projetaram o Hubble para que os humanos pudessem fazer reparos e atualizações, então o robô teria que imitar a amplitude de movimento de um humano no espaço. Para outro, tal programa seria extremamente caro, tornando um desafio levantar o financiamento adequado.
A NASA analisou várias empresas e instalações de pesquisa ao considerar uma solução robótica para o problema do Hubble. Entre os candidatos estava a Agência Espacial Canadense (CSA). A CSA desenvolveu um robô que eles chamaram de Dextre. O robô apresentava dois longos, braços multiarticulares que eram capazes de realizar várias tarefas básicas. As primeiras pesquisas foram promissoras. Mas a NASA acabou decidindo não usar o robô. Porque? Em parte porque os céticos acreditavam que o trabalho de consertar o Hubble era delicado demais para um robô. Outro grande fator foi o preço - as estimativas sobre o custo de uma missão usando o Dextre variaram entre US $ 1 e US $ 2 bilhões. A NASA não tinha dinheiro suficiente no orçamento para financiar tal operação.
Parecia que a NASA iria deixar o Hubble morrer, afinal. Mas quando Mike Griffin se tornou o administrador da NASA em 2005, ele decidiu dar uma nova olhada no conserto do Hubble. Depois de alguma consideração, Griffin anunciou em 31 de outubro, 2006, que uma nova missão tripulada viajaria até o Hubble para instalar atualizações e consertar o telescópio. As mudanças propostas estenderiam a vida de Hubble até 2013. Até então, o Telescópio Espacial James Webb deve estar online e em órbita.
Cortesia STScI e NASA O anúncio de Griffin significava que a NASA novamente teria que dar uma olhada no programa do ônibus espacial. A NASA programou a missão de reparo para o verão de 2008. A primeira foi adiada para o outono de 2008 devido a um atraso na produção do tanque de combustível do ônibus espacial [fonte:New Scientist]. Outros problemas atrasaram o lançamento até 11 de maio, 2009. Agora, o ônibus espacial Atlantis está levando uma tripulação de astronautas para o Hubble. Em espera está um segundo ônibus espacial, o Endeavour. É a tripulação do Endeavour o trabalho de servir como uma equipe de resgate se algo der errado com o Atlantis.
Uma vez no Hubble, os astronautas vão trocar os giroscópios e baterias, efetivamente dando ao telescópio pelo menos mais cinco anos de poder operacional e orientação. Eles também consertarão algumas proteções térmicas no telescópio projetado para proteger os componentes eletrônicos do Hubble dos perigos do espaço. Eles vão substituir as duas câmeras ACS com defeito e o STIS, e também instalarão novos equipamentos que darão ao Hubble ainda mais recursos. A NASA espera que a missão inteira exija pelo menos cinco caminhadas espaciais [fonte:HubbleSite]. Todos os reparos e atualizações serão feitos manualmente.
Assim que o Hubble for reparado, O que acontece depois? Descubra na próxima seção.
Laboratório de DextreEmbora Dextre não tenha conseguido o trabalho de conserto do Hubble, a história do robô não termina aí. A NASA decidiu usar o Dextre para outra missão importante:consertar a Estação Espacial Internacional. Em março de 2008, o ônibus espacial Endeavour carregou Dextre até a estação espacial. Os astronautas montaram o robô no espaço durante uma série de caminhadas espaciais.
O exótico Whirlpool Galaxy, como pode ser visto através do telescópio Hubble, cortesia de STScI andNASA A missão de reparo de 2009 será o projeto final de atualização e reparo do Hubble. Assim que a tripulação do Atlantis terminar de trabalhar no Hubble, o telescópio continuará a coletar dados e transferir as informações de volta para a NASA. Com seu novo equipamento, o Hubble será capaz de olhar mais longe no universo e coletar mais informações sobre os corpos celestes.
As atualizações do Hubble incluirão um Wide Field Camera 3 ( WFC3 ) e um Espectrógrafo de origens cósmicas ( COS ) O WFC3 pode capturar imagens usando luz em um amplo espectro, do infravermelho ao ultravioleta. Será a câmera mais poderosa instalada no Hubble até hoje. O COS coletará dados de forma semelhante ao STIS. Portanto, não apenas a NASA receberá informações dos sistemas reparados do Hubble, mas também informações de novos, componentes mais poderosos.
As informações do Hubble podem nos dizer muito sobre o universo. Os cientistas planejam usar o Hubble para continuar as pesquisas sobre tudo, desde buracos negros até matéria escura. Com o Hubble, podemos ser capazes de detectar mais planetas semelhantes ao nosso. Sem isso, teríamos que esperar vários anos antes que sua substituição pudesse assumir o trabalho.
Supondo que todos os bits e peças do Hubble funcionem como deveriam, o telescópio deve ser capaz de continuar funcionando até 2013. Isso é apenas uma estimativa - na realidade, o telescópio pode funcionar por mais tempo do que isso. Parte da missão de reparo envolve conectar um dispositivo ao Hubble que ajudará a NASA quando chegar a hora de desorbitar o telescópio. Isso é conversa espacial para fazer o telescópio cair na Terra. Mesmo que a missão de reparo seja um sucesso completo, os dias do Hubble estão contados.
Cortesia STScI e NASA Mas a NASA está trabalhando em outro telescópio espacial. É chamado de Telescópio Espacial James Webb, desenvolvido pela Northrop Grumman Space Technology. O novo telescópio incluirá várias câmeras que são mais poderosas do que as atualmente no Hubble.
O Hubble forneceu informações valiosas aos cientistas desde seu lançamento. Esperançosamente, após esta missão de reparo final, continuará a fazê-lo por mais alguns anos.
Para saber mais sobre o Telescópio Espacial Hubble e outros assuntos, dê uma olhada nos links da próxima página.
Atraso PúblicoO Space Telescope Science Institute (STScI) retém do público todas as imagens tiradas pelo Hubble por um ano antes de liberá-las. Por que é que? É para dar às várias instituições de pesquisa e universidades o tempo necessário para analisar e documentar suas investigações. Essas organizações precisam agendar um horário com o Hubble com bastante antecedência. Se o STScI liberasse fotos antes, essas instituições teriam que competir com outros grupos que não agendaram tempo com o Hubble. Tudo se resume à justiça.
