Telescopi espacial Hubble, 30 anys d'un espectador privilegiat del cosmos

El 20 de maig de 1990, el telescopi espacial Hubble va enviar la seva primera imatge. Astronòmicament, potser l'interès era relatiu. Es tractava de l'estel binari HD96755, situat a uns 1.300 anys llum de la Terra.

Però era només l‘inici d'una dilatada i reeixida trajectòria. La NASA va enviar la foto acompanyada, a l'esquerra, de la imatge de la mateixa regió del cel fotografiada des de l'observatori de Las Campanas, al sud del desert d'Atacama, a Xile. La diferència de qualitat era més que notable.

El Hubble havia estat posat en òrbita gairebé un mes abans. El 24 d'abril s'enlairava amb el transbordador Discovery. I l'endemà, el Hubble ja viatjava sol per l'espai. Es convertia en un espectador privilegiat del firmament. En aquests 30 anys ha enviat més d'1,4 milions d'observacions. La NASA les va difonent entre el públic i l'última la va publicar a Twitter el 15 de maig.

#HubbleFriday This Hubble image captures the beautiful spiral galaxy NGC 5861, located about 85 million light-years away in the constellation Libra. The galaxy has hosted two known supernovae, one discovered in 1971 and the other in 2017: https://t.co/cIrKTI7RTa pic.twitter.com/3RdSF5Q8kA

— Hubble (@NASAHubble) May 15, 2020

Observar el cosmos des del cel, evitant les distorsions de l'atmosfera terrestre i qualsevol interferència planetària, lluminosa o d'altre tipus, era una antiga aspiració.

Els telescopis fugen de la contaminació lumínica

Ja feia dècades que els telescopis es construïen en llocs on l'observació tingués la màxima qualitat possible. Així, fugien de l'interior de les ciutats. Era el cas de l'Observatori Fabra, al Tibidabo, que es va inaugurar el 1904. Es troba a 411 metres d'altitud.

En aquella època ja hi havia altres observatoris en llocs privilegiats. El Lick es va inaugurar el 1888 al Mont Hamilton, una muntanya de 1.300 metres d'altura situada a Califòrnia. I el 1917 va veure la primera llum el telescopi de Mont Wilson, també a Califòrnia però amb una altura de 1.740 metres.

Actualment, el telescopi que es troba a més alçada és el que té la Universitat de Tòquio al Cerro Chajnantor, al desert xilè d'Atacama. Es troba a 5.640 metes sobre el nivell del mar.

La idea de posar un telescopi en òrbita ja la va tenir als anys 20 Herman Oberth, un dels pioners de l'astronàutica. A més, va aportar els càlculs que demostraven que era teòricament possible.

El 1946, l'astrofísic Lyman Spitzer, de la Universitat de Yale, va publicar un article exposant els avantatges de fer observacions des de l'espai. Va ser ell qui va introduir la idea d'un gran telescopi espacial.

Però aleshores encara faltaven onze anys perquè, el 1957, es llancés el primer satèl·lit artificial, l'Sputnik. Des de finals dels 60, el projecte del telescopi va agafar empenta, però el desenvolupament va ser lent.

El cel vist des del cel

Finalment, el 1990 l'estructura estava en òrbita. El Hubble mesura poc més de 13 metres i pesa una mica més de 12.000 quilos. Es troba a una altura de 540 quilòmetres i en 95 minuts fa una volta a la Terra. Això significa que es mou a una velocitat de 27.000 km/h.

La primera aportació científica d'interès va arribar aviat. El 29 d'agost de 1990, el Hubble va enviar una imatge on es veia, amb molt de detall, un anell de matèria que envoltava la Supernova 1987A. Això aportava nova informació sobre aquesta explosió estel·lar observada tres anys abans.

Era el primer pas. La missió estava pensada per a 15 anys. Però el Hubble es va resistir a jubilar-se. Les seves dades han permès la publicació de més de 17.000 articles científics en revistes especialitzades.

Les imatges i dades han estat molt diverses: hem vist amb detall Júpiter, els satèl·lits dels planetes gegants, la superfície de Plutó i les seves llunes...

El Hubble ha permès obtenir dades per calcular amb més exactitud l'edat de l'univers, ha aportat indicis de forats negres i d'exoplanetes, ha donat proves de l'existència de la matèria fosca i de l‘energia fosca…

Ens ha mostrat imatges de diversos moments del naixement dels estels i dels sistemes planetaris. I això és perquè ha actuat com una màquina del temps: com més lluny mira, més s'endinsa en el passat de l'univers. Quan veu un objecte que es troba a 9.000 milions d'anys llum, està captant imatges de fa 9.000 milions d'anys.

Edwin Hubble, l'home que va fer més gran l'univers

Per això és ben merescut que se l'anomenés amb el cognom de l'astrònom americà Edwin Hubble (1889-1953). Va ser ell qui va "ampliar" i fer més vell l'univers.

Des del Mount Wilson, va poder demostrar que algunes nebuloses observades abans no formaven part de la nostra galàxia, sinó que eren, elles mateixes, altres galàxies. Això ja ho havia intuït el filòsof i cosmòleg prussià Immanuel Kant (1724-1804), que el 1775 les anomenà universos illa.

Hubble va mesurar amb precisió les distàncies a què es trobaven. L'univers era molt més gran del que crèiem. I això el va portar a un altre descobriment. Les galàxies s'allunyaven de nosaltres. Què significava allò? Potser que tota la matèria havia estat junta en un mateix lloc molts anys enrere.

Això i diversos càlculs matemàtics van conduir el sacerdot i astrofísic belga Georges Lemaître (1894-1966) a proposar la seva teoria de l'àtom primitiu o l'ou còsmic.

Anys més tard, se la va anomenar, irònicament, teoria del "big bang", la gran explosió. El físic nord-americà d'origen rus George Gamow (1904-1968) li va donar consistència teòrica a partir dels anys 40. I diversos aparells, entre ells, el Hubble, han confirmat les seves prediccions i han aportat evidències que confirmen la teoria.

Reparació a l'espai

El Hubble també ha tingut alguns problemes de salut. Quan feia poc temps que funcionava, els astrònoms van veure que alguns estels estaven voltats d'uns halos difusos. Les imatges no eren prou nítides.

Aviat van deduir que això es devia a un problema en el mirall principal. La seva curvatura no era suficient als extrems. Hi havia un error de fabricació de 2 micròmetres, dues milionèsimes de metre.

Era l'equivalent a la cinquantena part del gruix d'un cabell humà. Però suficient per esguerrar moltes imatges, perquè no podia enfocar un punt.

Afortunadament, s'havien previst missions de suport. El desembre del 1993, una tripulació de set astronautes va anar fins al Hubble i, a més d'instal·lar-hi una nova càmera, com estava previst, van fer una intervenció oftalmològica d'altura.

Com oculistes còsmics, van posar-li una òptica correctora per eliminar els defectes provocats pel petit error al mirall. I es van acabar les imatges borroses.

La seva definició equival a enfocar un làser, des de 320 quilòmetres de distància, a la silueta del president Roosevelt que surt a les monedes de deu centaus.

Antecessors i successors

De telescopis espacials se n'han llençat molts des dels anys 60. No tots treballen en el marge de la llum visible, sinó que ho poden fer en l'infraroig, l'ultraviolat, microones, raigs gamma, raigs X...

El Hubble treballa en les franges de l'ultraviolat proper, del visible i de l'infraroig proper. Si hem de seleccionar un telescopi com el seu principal successor, cal parlar del telescopi espacial James Webb o, simplement, el Webb.

Portarà el nom de qui va ser administrador de la NASA de 1961 a 1968 i que va jugar un paper crucial en el programa Apollo.

Tindrà més resolució i sensibilitat que el Hubble. Treballarà en l'infraroig mitjà, i això li permetrà observar objectes massa allunyats o massa antics perquè el Hubble els vegi.

Però no sabem a partir de quan ho podrà demostrar. Estava programat per al 2007, però hi va haver problemes de pressupost i es va redissenyar.

Es va acabar de fabricar el 2016, però des d'aleshores s'ha ajornat el seu llançament diverses vegades. I el passat mes de març el coronavirus va obligar a suspendre tots els treballs. Ara com ara, no es poden fer gaires previsions.

El Hubble també té els seus problemes –coses de l'edat. Però la NASA considera que pot treballar en condicions fins al 2025. Esperen que, aleshores, el Webb ja li faci companyia fent voltes a la Terra.