Początki teleskopu Hubble’a

Teleskop został ostrożnie wyniesiony 24 kwietnia 1990 roku na wysokość 610 kilometrów. Edwin Hubble, wielki amerykański astronom zgłębiający tajemnice przestrzeni kosmicznej dalekiej, który jako pierwszy zasugerował, że kosmos może się rozszerzać, badacz o zainteresowaniach wybiegających daleko poza granice naszej maleńkiej, pożałowania godnej galaktyki, a przy okazji człowiek, którego nazwiskiem ochrzczono teleskop, od blisko czterdziestu lat spoczywał już w grobie.

Realizowany przez ćwierć wieku projekt kosmicznego obserwatorium miał w zamyśle powiększyć nasz stan wiedzy na temat odległych gwiazd, galaktyk, mgławic oraz czarnych dziur. Z tego względu urządzenie jest nie tyle hołdem złożonym pamięci Hubble’a, co narzędziem służącym kontynuowaniu jego pracy.

Bubel za prawie dwa miliardy?

Rakieta Discovery zabrała teleskop w kosmos, z dala od zakłóceń i zanieczyszczeń wszechobecnych w ziemskiej atmosferze, poza zasięg pola magnetycznego oraz grawitacji. Był to siódmy lot promu, a cała misja trwała zaledwie pięć dni. Discovery od razu po umieszczeniu teleskopu na orbicie miał powrócić na Ziemię. Lot otrzymał sygnaturę STS-31.

(…) misja STS-31 miała kluczowe znaczenie: znajdujący się w ładowni promu teleskop firmy Lockheed wyposażony w elementy optyczne od Perkin-Elmer Corporation pochłonął miliard osiemset milionów dolarów z pieniędzy podatników. Nic dziwnego, że start rakiety odbył się w nerwowej atmosferze. Napięcie opuściło obserwatorów dopiero następnego dnia, kiedy załoga Discovery, posługując się wyprodukowanym w Kanadzie mechanicznym ramieniem, umieściła przesyłkę wielkości autobusu w przestrzeni kosmicznej.

fot.Ruffnax (Crew of STS-125)/domena publiczna

Kosmiczny Teleskop Hubble’a widziany z wahadłowca Atlantis podczas misji STS-125, piątej i ostatniej misji serwisowej teleskopu.

Zamontowano panele słoneczne oraz anteny telemetryczne i radiowe, aktywowano teleskop i pierwsze tak zwane wielkie obserwatorium podryfowało w kierunku ziemskiej orbity. (…) Kiedy w maju teleskop zajął zaplanowaną pozycję (a wahadłowiec Discovery rozpoczął proces wytracania prędkości, opuścił orbitę i zaczął opadać ku ziemi, pozostawiwszy urządzenie samemu sobie), mogło się wydawać, że kosmos stoi przed nim otworem. Wszak jego projektanci przewidzieli problemy związane z zakłóceniami oraz aberracjami i skutecznie im zapobiegli.

Wyszło jednak inaczej. Sześć tygodni później zaczął się koszmar, którego nikt nie przewidział. W odróżnieniu od katastrofy Challengera, kiedy inżynierowie, świadomi ryzyka związanego ze startem w temperaturze poniżej zera, robili co mogli, żeby odwołać lot, w przypadku Hubble’a nic nie zwiastowało problemów i osoby zainteresowane tematem trwały w błogim, graniczącym z pychą przekonaniu, że wszystko jest w najlepszym porządku.

Rozmazana przestrzeń kosmiczna

Zaczęło się całkiem zwyczajnie. Dwudziestego maja, trzy tygodnie po wyniesieniu teleskopu na orbitę, kiedy wszyscy sądzili, że ciepło zgromadzone podczas wizyty na Florydzie zdążyło się rozproszyć i urządzenie dostosowało się do temperatur panujących w nowym otoczeniu, Centrum Kontroli Misji wysłało sygnał otworzenia włazu, za którym skrywała się optyka teleskopu.

Hubble rozpoczął pracę. Blask miliona gwiazd – moment ochrzczony jako pierwsze światło – zalał tubę teleskopu. (…) Przesył danych przebiegł bez najmniejszych zakłóceń, tak, jak to zaplanowano. Jednak kiedy astronom Eric Chaisson przyglądał się przychodzącym zdjęciom, znienacka poczuł, że, jak sam to ujął, „uchodzi z niego całe powietrze”. Coś poszło nie tak, i to bardzo. Zdjęcia były rozmazane.

Tekst stanowi fragment książki Simona Winchestera „Siła precyzji. Jak inżynierowie konstruowali współczesny świat” (Bo.wiem, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego 2024).

Dwa tygodnie później Edward Weiler, ówczesny kierownik naukowy programu Hubble w należącym do NASA Centrum Lotów Kosmicznych im. Roberta H. Goddarda, niecałe pięćdziesiąt kilometrów dalej napawał się pozornym sukcesem pierwszych etapów misji. Ni stąd, ni zowąd odebrał niepokojący telefon. Dzwonił kolega po fachu z centrum nadzoru naukowego w Baltimore. Pomimo licznych prób rozwiązania problemu – tłumaczył Weilerowi lekko spanikowany naukowiec – wszystkie zdjęcia przesłane z Hubble’a były nieostre (z wyjątkiem pierwszego, któremu dziwnym zrządzeniem losu nie można było niczego zarzucić).

Czytaj też: Najbezpieczniejszy zamek świata? Przez niemal 60 lat nikt nie był w stanie go otworzyć!

Kosmiczne żelki

Zbyt wystraszeni sytuacją, żeby poinformować zwierzchników, przez wiele dni próbowali dostroić teleskop, nieznacznie przesuwając zwierciadło wtórne, aby uzyskać równie ostry i czytelny obraz, co ze zwierciadła głównego. I choć większość astronomów zgromadzonych w centrum nadzoru była zdania, że zdjęcia dorównywały tym wykonanym przez teleskopy naziemne, to jednak sporo im brakowało do jakości, jakiej wszyscy oczekiwali. Zresztą nawet to należałoby uznać za pobożne życzenia. W rzeczywistości żadne nie było wystarczająco ostre, co przekreślało ich użyteczność. Wszystko wskazywało na to, że misja Hubble’a zakończyła się porażką.

Tę straszną wiadomość podano do wiadomości publicznej dnia 27 czerwca 1990 roku, czyli dwa miesiące po wyniesieniu teleskopu na orbitę. (…) „Tak, to prawda” – przyznali urzędnicy, z trudem znajdując słowa, aby opisać zaistniałą sytuację. Zwierciadło główne o średnicy dwóch i pół metra, chyba najstaranniej wykonane narzędzie optyczne w historii, miało zbyt spłaszczone krawędzie. Co prawda, nieznacznie – mówimy o niedokładności rzędu jednej pięćdziesiątej grubości ludzkiego włosa – jednak skutki okazały się dramatyczne.

fot.NASA Marshall Space Flight Center/domena publiczna

Polerowanie głównego zwierciadła teleskopu w firmie Perkin-Elmer, w mieście Danbury w maju 1979 roku. To tam popełniono fatalny błąd, który poskutkował nieostrymi zdjęciami.

Wywołane tą jedną, drobną pomyłką zniekształcenia – koma oraz aberracja sferyczna – sprawiły, że pozyskane ujęcia stały się bezużyteczne. Odległe galaktyki były zbite i pozbawione krawędzi, przez co wyglądały jak żelowe pianki, gwiazdy przypominały puszek do pudru, a mgławice zmieniły się w zwykłe przebarwienia. Takie same zdjęcia mógł wykonać amator wyposażony w teleskop o średnicy dwudziestu centymetrów, rozstawiony na zadymionym podwórzu gdzieś w Ohio.

Można było odnieść wrażenie, że blisko dwa miliardy dolarów i dwadzieścia lat ciężkiej pracy mężczyzn i kobiet ze Stanów Zjednoczonych oraz Europy (ponieważ był to w równym stopniu projekt Europejskiej Agencji Kosmicznej, co NASA) nie przyniosło żadnych wymiernych korzyści.

Czytaj też: Ten kultowy samochód zrewolucjonizował motoryzację, bo z roku na rok był coraz… tańszy!

Soczewkowa katastrofa

Prasa nie zostawiła na NASA suchej nitki. Teleskop Hubble’a porównywano do niesławnego Forda Edsel i sugerowano, że zaprojektował go pan Magoo, wszechstronnie uzdolniony bohater serialu animowanego. Twórcy komiksowych żartów wypatrzyli w kosmosie cytryny i przekonywali, że naukowcy odkryli co najwyżej śnieżenie z ekranów telewizorów, które wypełniało wszechświat ujrzany przez Hubble’a. Pewien rozgniewany senator z Maryland stwierdził, że NASA buduje złom.

Soczewkowa katastrofa nie pochłonęła żadnych ofiar, ale w kategoriach poziomu zażenowania i upokorzenia była przez pobudliwszych polityków porównywana do katastrofy Hindenburga i zatonięcia Lusitanii.

fot.NASA/domena publiczna

Porównanie zdjęć sprzed i po naprawieniu usterki.

W opinii co bardziej zajadłych ustawodawców, którzy, jakby nie spojrzeć, decydowali o finansowaniu, znikoma użyteczność najdroższego cywilnego satelity w historii stanowiła podstawę do zakwestionowania sensu istnienia NASA. W międzyczasie na jaw zaczęły wychodzić kolejne niedociągnięcia: błędy popełnione przy konstruowaniu paneli słonecznych naraziły całe urządzenie na utratę stabilności, co musiało się negatywnie odbić na efektywności pracy teleskopu.

To przez nieudolność agencji zaledwie cztery lata wcześniej eksplodował Challenger. A teraz jeszcze to. Dość niespodziewanie przyszłość dwudziestu pięciu tysięcy pracowników NASA i niezliczonych tysięcy wykonawców oraz dostawców stanęła pod znakiem zapytania (…).

Czytaj też: Najbardziej makabryczne śmierci astronautów w wyniku kosmicznych eksperymentów

Najcenniejszy przyrząd naukowy w historii

Jak mówi stare powiedzenie, zabrakło gwoździa… W tym przypadku decydujące znaczenie odegrał płatek farby na pręcie ze stopu Inwar, niefrasobliwość i niedbalstwo grupy przeciążonych pracą techników oraz dysponujących ograniczonym budżetem menadżerów. Skutkiem, co oczywiste, nie była utrata królestwa, lecz ciąg zdarzeń i ryzykownych operacji, a także dodatkowe koszty związane z usuwaniem usterek.

fot.NASA/domena publiczna

Teleskop Hubble został naprawiony i przywrócony do pracy.

Teleskop Hubble został naprawiony i przywrócony do pracy. A że ze wszech miar spełnił pokładane w nim nadzieje, do teraz uważany jest za najcenniejszy przyrząd naukowy w historii, umożliwiający podglądanie krawędzi wszechświata w stopniu, jaki dotąd nie śnił się badaczom.

Źródło:

Zdjęcia otwierające tekst: NASA Hubble Space Telescope/domena publiczna (2)