Dömötör
9 °C
18 °C
Index - In English In English Eng

Három évtizede szállítja nekünk az univerzum csodáit

2E9B4101
2020.04.24. 20:49

Harminc évvel ezelőtt hatalmasat lépett előre az univerzum megismeréséhez vezető úton a világ: 1990. április 24-én a Discovery űrrepülőgép fedélzetén útjára indult, és másnap Föld körüli pályára is állt a Hubble űrtávcső (Hubble Space Telescope, HST). Az űrkutatás történetének talán legismertebb űrcsillagászati eszköze az elektromágneses sugárzás közeli infravörös, látható fény és ultraibolya tartományában végez észleléseket, e három kombinálásával születő képein olyan elképesztő részletgazdagsággal jelennek meg a kozmosz objektumai, ami gyökeres változást jelentett a csillagászatban. Az Amerikai Űrkutatási Hivatal (NASA) és az Európai Űrügynökség (ESA) által közösen épített és üzemeltetett űrtávcsővel mostanáig egymilliónál is több felvételt készítettek a csillagászok, és publikációk ezrei jelentek meg az új kutatási eredményeket taglalva.

Az űrteleszkópot Edwin Powell Hubble-ról, a 20. század egyik legnagyobb csillagászáról nevezték el, az ötlet azonban Hermann Oberth német tudóstól, a rakétatudomány egyik atyjától származik: Oberth vetette fel először, hogy egy a Föld légkörén kívülre helyezett űrtávcső jóval szebb képeket készíthetne a világűr látványosságairól, mivel a földi távcsövekkel szemben működését nem zavarja semmiféle légköri jelenség, se a felhők, se a napsütés. Oberth elképzelését aztán 1946-­ban egy amerikai csillagász, Lyman Spitzer pontosította, rámutatva, hogy nemcsak az időjárási körülményeket és a légkör torzítását lehetne kivédeni, de a látható fény mellett más, a légkör által kiszűrt hullámhosszokon is képes lehet dolgozni egy leendő űrtávcső. Spitzer ötletére 1968-ban bólintott rá a NASA, lefektetve egy 3 méteres átmérőjű tükörrrel fölszerelt űrteleszkóp, a Large Orbiting Telescope avagy Large Space Telescope terveit.

  • Mikor lőtték föl a legendás Hubble űrtávcsövet?
  • Hogyan javították meg a hibás űrteleszkópot?
  • Milyen tartományokban fényképezi az univerzumot a Hubble?

1974-ben, az űrsiklóprogram formálódása közben a NASA illetékesei arról döntöttek, hogy a teleszkóp moduláris felépítésű kell legyen, hogy a leendő űrsiklóflottával könnyen karban lehessen tartani, meghibásodó részeit cserélni, az új technológiák beépítésével folyamatosan fejleszteni, modernizálni. A végül nagyjából négymilliárd dollárba kerülő Hubble tervezése 1975-ben, az Európai Űrügynökséggel közösen kezdődött, és a busz méretű és súlyú, 2,4 méteres átmérőjű főtükörrel szerelt űrtávcső jó pár év csúszás után (amibe a Challenger-katasztrófa is közrejátszott) 1990-re állt startra készen.

Oberth 1923-as ötletének helyességéről aztán 1990. május 20-án győződhettek meg saját szemükkel a kutatók, amikor a Hubble elkészítette első felvételét az NGC 3532 csillagcsoportról, a Carina csillagképben. A tesztfotót, amin négy fényes csillag volt látható, az összehasonlító elemzés céljából összevetették egy a Washington állambéli Las Campanas Obszervatóriumból az égbolt ugyanezen régiójáról készült fotóval. A Hubble fotója kétszer élesebbnek bizonyult, mint a földi felvétel, kiderült például, hogy a legfényesebb csillag nem egy óriás-, hanem ikercsillag. Az első tesztképek tehát ígéretesek voltak, de a csillagászok nem voltak elégedettek: akárhogy próbálta a földi irányítás finomhangolni az űrtávcső beállításait, a továbbiakban nem sikerült sehogyse olyan éles képeket készíteni, amire a tervezéskor számítottak: a távoli, kozmikus objektumokról a kelleténél elmosódottabb, homályosabb fotókat küldött a Hubble a Földre.

A fókuszálási hibát az okozta, hogy egyszerűen pontatlanul csiszolták fel a távcső szemét-lelkét, a fő tükröt. A tükör széle a számításokban szereplő értéktől nagyjából 2,2 mikrométerrel volt laposabb, így a tükör belsejéből és a tükör széléről érkező fénysugarak nem voltak szinkronban, az emiatt föllépő szférikus aberráció rontotta a felvételek minőségét. (Az igazán kínos mindebben az volt, hogy már a Hubble építése során kiderült ez a csiszolási hiba, de az ellenőrző másodműszerek hibájára fogták a tükör készítése során mért eltérést. Ahogy a Challenger katasztrófájához vezető döntési hibák láncolata, úgy ez a dollármilliók elégetését előrevetítő fiaskó is meglehetősen jellemző volt a NASA akkori működésére.)

A moduláris felépítésnek hála, a föllövés után szűk négy évvel – ennyi ideig tartott mire a NASA összekoldulta a nagyjavításhoz szükséges pénzt a kongresszustól – sikerült kijavítani a hibát: 1993. december 9-én olyan új kamerát építettek a NASA űrsiklóval érkező űrhajósai a távcsőbe, ami képes volt korrigálni a tükör hibáját (az egész tükröt másikra cserélni természetesen lehetetlen lett volna). A NASA 1994. január 13-án közölte az első olyan képet, ahol már nem volt semmilyen hiba, és a Hubble végre azzá a teleszkóppá vált, amelynek eleve tervezték.

A Hubble-t ezután még négyszer szervizelték, az öt űrsiklóküldetés alkalmával többek között a szenzorokat, feldolgozóegységeket, de még az óriási napelemtáblákat is lecserélték az űrhajósok. Az utolsó nagyjavítás 11 éve, 2009-ben történt, amivel elméletileg mostanáig, 2020-ig tolták ki azt az űrtávcső élettartamát. Ha minden számítás helytálló, akkor még tíz-húsz éve lehet a Hubble-nek hátra, aztán a kozmikus körülmények közt lassan, de biztosan meghibásodó alkatrészek miatt egyszer csak végleg elnémul és megvakul, majd keringési magasságából egyre veszítve a légkörbe lépve megsemmisül. (Hacsak addig nem szerveződik valamiféle mentőakció az űrkutatási mérföldkő megmentésére, és Földre visszahozására.)

A kezdeti megpróbáltatások ellenére minden szempontból hatalmas sikerként értékelhető a Hubble három évtizedes működése. Nemzetközi tudományos kutatások tízezrei folytak és folynak a segítségével, az elkészült tanulmányok több, korábban kérdéses tudományos tézist is bizonyítottak vagy cáfoltak sikeresen. Többek között a Hubble segítségével mérték meg pontosan a Hubble-paramétert, vagyis azt a sebességet, amivel a galaxisok egymáshoz mért távolodási sebességét leírjuk, és az univerzum koráról alkotott elképzeléseket is a Hubble segített pontosítani. Az Index az alábbi 30 képpel – köztük jó néhány ritkán látható fotóval – tiszteleg eredményei előtt és ünnepli a Hubble űrteleszkóp 30. születésnapját.

(Borítókép: Nagy Attila Károly / Index)