Telescopio espacial Hubble: un longevo portal al universo

El telescopio espacial Hubble fue lanzado, en 1990, a bordo del transbordador espacial Discovery de la NASA. / AP

No es el primer telescopio espacial, tampoco el más grande ni el que ha visto más lejos; pero es el que todos conocemos. Cuando una niña o un niño les preguntan a sus padres de dónde vienen las estrellas o dónde estamos en el universo, las imágenes que ha capturado son las que más frecuentemente nos dan una respuesta que está a la altura de las dimensiones de la pregunta y nos acercan a ese mundo misterioso que se oculta en el firmamento nocturno. Es el telescopio espacial Hubble, que hoy cumple 30 años en operación a 540 kilómetros sobre nuestras cabezas. (Lea: La imagen definitiva del telescopio Hubble muestra 265.000 galaxias fotografiadas)

Gracias al Hubble hemos visto los monumentales pilares de gas erosionados por la luz de proveniente de estrellas más potentes que nuestro Sol y las burbujas que son el remanente de otras estrellas que jamás volverán a brillar. Gracias al Hubble hemos visto las auroras en los polos de Júpiter y nos hemos asomado a los rincones más oscuros del firmamento para encontrar miles de brillantes espirales blancas perfectas o elipses rojas como rubíes, galaxias con miles de millones de estrellas más lejos de lo que nos permitimos imaginar. Gracias al Hubble el universo parece más cercano, un lugar hostil y fascinante de explosiones cataclísmicas y fuerzas descomunales en el que la existencia de un planeta tan apacible como el nuestro parece un milagro. Un milagro como lo es la misma existencia del telescopio espacial Hubble.

Cuando este sofisticado artefacto partió a bordo del transbordador espacial Discovery, poco después del mediodía del 24 de abril de 1990, se cristalizaba un paso crucial de un proyecto soñado desde el amanecer de la era espacial, cuando quienes soñaban con cohetes eran poco más que locos. Era un proyecto que descansaba en los escritorios de la NASA desde la época en que las misiones que llevaron a los humanos a la Luna, pero cuya historia está plagada de dificultades.

En 1968, cuando las misiones a bordo de cohetes habían demostrado las grandes ventajas de las observaciones astronómicas por encima de la atmósfera terrestre, la recién nombrada NASA ya tenía planes concretos para desarrollar un telescopio espacial de tres metros de diámetro, como parte de los ambiciosos planes de exploración espacial que se esperaba que siguieran a las misiones Apolo. Y así como estos planes se diluyeron tras seis exitosas visitas a la superficie de la Luna, los planes del telescopio espacial fueron archivados por el Congreso de los Estados Unidos en 1974. (Puede leer: La NASA ensambla con éxito el telescopio espacial más potente de la historia)

El renacimiento de este proyecto solo fue posible por un ejemplar esfuerzo coordinado de la comunidad de astrónomos de todo Estados Unidos. Cientos de cartas, telegramas y visitas a los representantes en el máximo órgano legislativo lograron que se aprobara la financiación que haría posible el telescopio espacial, aunque apenas con la mitad del presupuesto inicial. No es una exageración decir que el tamaño del telescopio, que se redujo de tres a 2,4 metros, fue una decisión del Congreso. En 1978 se aprobaron US$36 millones para el proyecto, con 1983 como fecha tentativa de lanzamiento. Ese año no solo ocurrió el lanzamiento, sino además se le asignó un nuevo nombre al telescopio: a partir de entonces llevó el nombre de Edwin Hubble, el astrónomo que a comienzos del siglo XX confirmó con sus observaciones que el nuestro es un universo en expansión. El presupuesto aprobado abrió la puerta para una aliada estratégica: la Agencia Espacial Europea, que contribuyó con uno de los primeros instrumentos del telescopio: las celdas solares y parte del personal para la operación del observatorio a cambio de acceso a un 15 % del tiempo de observación.

El Hubble es un telescopio compuesto por dos espejos. Cuando se habla de su tamaño se refiere al diámetro del espejo primario, que es el que determina la resolución de las imágenes que puede captar. Con el espejo del Hubble se podrían distinguir desde Bogotá las dos luces frontales de un automóvil en Patagonia —en ausencia de atmósfera—. Pero ese poder de observación es inútil sin los instrumentos que procesan y recolectan la luz. En el caso del observatorio espacial Hubble eran inicialmente cinco: una cámara en luz visible (WFPC) con CCD —la misma tecnología que se utiliza en algunas cámaras digitales—, un espectrógrafo (HSP) para medir la cantidad de luz en distintas frecuencias, un fotómetro de alta velocidad (HSP) para mediciones precisas de la cantidad de luz y, finalmente, una cámara y un espectrógrafo para objetos tenues (FOC-FOS). Todos ellos parecían estar listos para un tentativo lanzamiento en 1986. Pero cuando el transbordador espacial Challenger explotó, 73 segundos después de su despegue, cobrando la vida de los siete miembros de la vigesimoquinta misión de ese programa espacial, los planes del Hubble fueron frenados en seco.

Su espejo principal no se podía cambiar, era demasiado grande para instalarlo en órbita, y devolverlo a la Tierra y volverlo a lanzar resultaba demasiado caro. Pero los astrónomos del proyecto idearon un plan para usar instrumentos que compensaban la aberración introducida por el espejo defectuoso. En 1993, en una misión que tomó 10 días de intenso trabajo, los astronautas del transbordador Endeavour instalaron el Sistema de Óptica Correctiva de Sustitución Axial del Telescopio Espacial (Costar, por sus siglas en inglés), que permitía el uso de tres de los instrumentos originales en el Hubble, e instalaron la cámara WFPC2, una caja del tamaño de un piano pequeño, que reemplazó a la cámara original del telescopio (WFPC). Esa fue la cámara que se utilizó para capturar algunas de las imágenes más emblemáticas del telescopio. Por ejemplo, la nebulosa del reloj de arena, célebre por la portada del disco Binaural, de Pearl Jam, o el Hubble Deep Field, el resultado observar durante 10 días un área del cielo equivalente al tamaño del ojo del loro en la moneda de 200 pesos colombiano si la sostiene con la mano extendida, que revela la variedad de formas y colores en más de tres mil galaxias.

Ese no sería el último de los obstáculos en el camino del Hubble. En 1997 se reemplazaron dos de los instrumentos y se reparó el aislamiento térmico. En 1999 se tuvieron que reemplazar los giroscopios que hacen parte del sistema de navegación. En 2002 se instalaron nuevos instrumentos, que hacían obsoleto el sistema de corrección óptica, y nuevos paneles solares. En 2009, tras una larga pausa en los vuelos del transbordador luego del desastre del Columbia, se instalaron dos nuevos instrumentos, una nueva cámara WFPC3, un nuevo espectrógrafo y un sistema de acoplamiento para las futuras misiones de reparación. Esa fue la última vez que el telescopio espacial Hubble recibió mantenimiento y hasta la fecha sigue sus operaciones y realizando observaciones que desarrollan los proyectos propuestos por miles de astrónomos del mundo.
El Hubble ha sido fundamental para determinar la edad del universo y su taza de expansión, encontrar evidencias de los agujeros negros en el centro de las galaxias cercanas, encontrar los objetos del sistema solar que le disputan el título de planeta a Plutón, buscar el origen de las ráfagas de rayos gamma e identificar las primeras fases en la formación de sistemas solares, entre muchos otros descubrimientos. 

Podríamos ahora hablar del reemplazo del Hubble, el telescopio espacial James Web (JWST), cuya fecha inicial de lanzamiento estaba programada para 2007. Pero el JWST, como todos los proyectos futuros, ahora tienen que enfrentarse a la incertidumbre causada por el avance en el brote de la enfermedad COVID-19. A lo mejor es entonces una oportunidad más para celebrar al Hubble y su larga carrera. Es una ocasión para festejar los obstáculos que fueron superados para obtener las imágenes que han inspirado a generaciones de científicos y ciudadanos que hoy están dispuestos a ver más allá. Es un día para celebrar los retos que supuso hacer del universo un lugar menos desconocido. Es una fecha para recordar que la senda del descubrimiento de la naturaleza, ya sea para entender cómo nace una estrella o frenar un virus, no es una vía pavimentada, no es ni siquiera una trocha, es un camino que no existía hasta que comenzamos a recorrerlo.

*Astrofísico colombiano del Instituto Max Planck, en Heidelberg (Alemania).