Un nuevo Hubble

El próximo 10 de octubre de 2008 la NASA lanzará el transbordador Atlantis hacia el Telescopio Espacial Hubble (Hubble Space Telescope, HST) para llevar a cabo la última y más compleja misión de mantenimiento del mismo hasta la fecha. Ésta deberá dejar el telescopio en óptimas condiciones hasta que se ponga en órbita su sucesor, el nuevo Telescopio Espacial James Webb, a partir de 2013.

Dos nuevos instrumentos de última generación, la reparación de dos de los ya existentes y la instalación de nuevos giroscopios y baterías, convertirán el Hubble en un telescopio flamante a pesar de sus dieciocho años en el espacio. La gran mejora de sus capacidades permitirá al veterano HST continuar en la primera línea de la investigación astronómica hasta bien entrada la próxima década.

El HST fue lanzado en abril de 1990 por el transbordador Discovery, y desde entonces ha dado más de 97.000 vueltas a la Tierra a una altura de unos 560 kilómetros. Más de cuatro mil astrónomos de todo el mundo han tenido acceso al telescopio, cuyas imágenes del Universo han revolucionado la Astronomía e inspirado al gran público. Pero un telescopio tan complejo como el Hubble y, además, expuesto a los rigores del espacio, no podría haber trabajado como hasta ahora si no fuera por las periódicas misiones de mantenimiento, reparación y mejora que se han realizado.

El transbordador Atlantis, código de misión STS-125, será la quinta de estas misiones en volar al telescopio. Sus antecesoras reemplazaron y repararon componentes defectuosos o averiados, y sustituyeron equipos e instrumentos científicos por otros nuevos, más modernos y mejores. La STS-125 no será muy diferente en estos aspectos. Entre los siete tripulantes del Atlantis(el comandante Scott Altman, el piloto Gregory C. Johnson y los especialistas de misión Andrew Feustel, Michael Good, John Grunsfeld, Mike Massimino y Megan McArthur) se encuentran tres astronautas veteranos con experiencia previa en el Hubble. Altman visitó el HST como comandante del STS-109 durante la cuarta misión de mantenimiento en 2002, mientras que Grunsfeld, que es astrónomo, será la tercera vez que "opere" al telescopio tras sus cinco paseos espaciales en 1999 y 2002. Por último, Massimino también estuvo en órbita con Altman y Grunsfeld en 2002.

¿Qué es lo que se le va a hacer al Hubble una vez enganchado a la plataforma de reparaciones del Atlantis? Como primer objetivo, la instalación de los dos nuevos y flamantes instrumentos científicos que llevará el transbordador en su bodega de carga: el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (Cosmic Origins Spectrograph, COS) será el espectrógrafo ultravioleta más avanzado instalado en el Hubble, siendo treinta veces más sensible en el ultravioleta lejano y dos veces más en el cercano que los anteriores. Por su parte, la Cámara de Gran Campo 3 (Wide Field Camera 3, WFC3) es una cámara pancromática de gran campo que trabajará en un amplio rango de longitud de onda, desde el infrarrojo hasta el ultravioleta pasando por el visible. Precisamente en el infrarrojo y el ultravioleta la WFC3 significará un salto de gigante en capacidad observacional respecto a todas las cámaras anteriores del Hubble, pero no tanto en luz visible. En esta parte del espectro tan querida por nosotros, los seres humanos, seguiría siendo la Cámara Avanzada de Rastreos (Advanced Camera for Surveys, ACS), otra de las cámaras que actualmente están a bordo del Hubble, la más capacitada... si no fuera porque dejó de funcionar en 2007 por un fallo eléctrico.

Y aquí es donde entra en juego el segundo gran objetivo de la misión STS-125: las reparaciones.

Tanto la WFC3 como el COS se han diseñado para complementar los instrumentos que ya están a bordo del Hubble, en especial la mencionada ACS y el Espectrógrafo de Imagen del Telescopio Espacial (Space Telescope Imaging Spectrograph, STIS). Sin embargo, como hemos comentado, no sólo ha habido averías en la ACS sino también en el STIS, lo que ha dejado a ambos equipos fuera de servicio. Estos dos instrumentos científicos no fueron diseñados para ser reparados en el espacio, ni siquiera para ser desmontados pero, al conocerse las causas exactas de sus fallos y evaluarse la posibilidad de una reparación en órbita para hacerlos funcionar de nuevo, los ingenieros y científicos vieron que era factible. Difícil, pero no imposible. Por ejemplo, la reparación del STIS requerirá que los astronautas quiten más de cien (!) tornillos para poder acceder a una placa de ordenador que tienen que reemplazar. Una tarea nada trivial en el espacio.

Además de las complicadas reparaciones de estos instrumentos, la misión llevará a cabo otros arreglos como la sustitución de uno de los sensores de guiado fino que controlan el sistema de dirección del Hubble; el reemplazo de los seis giróscopos del telescopio por unos nuevos (en la actualidad sólo le funcionan dos); la instalación de un juego completo de baterías frescas (las de a bordo, después de dieciocho años de ciclos de carga y descarga, ya se encuentran bajo mínimos); y por último la colocación de unas nuevas protecciones térmicas en la zona de los instrumentos, debido a que las actuales están deterioradas por las duras condiciones espaciales.

Y, por si todo este trabajo fuera poco, la misión STS-125 también instalará en el Hubble el llamado Mecanismo de Captura Suave (Soft Capture Mechanism, SCM), una especie de interfase mecánica circular adosada a la base del telescopio que permitirá en el futuro que una nave pueda acoplarse al HST para, al final de su vida, poder hacer una reentrada controlada del instrumento. Todo ello quedará bien documentado, pues el Atlantis también llevará en su bodega de carga una cámara IMAX de 3D para realizar una película sobre la historia del Telescopio Espacial Hubble.

Así, y después de once días acoplados y de cinco caminatas espaciales, el Atlantis liberará un nuevo y flamante Hubble. Mientras que el transbordador emprende su regreso a la Tierra, los controladores del HST empezarán a probar y ejercitar la capacidad renovada de este curtido telescopio.

Una curiosidad: debido a las diferencias tanto de altura como de inclinación de las órbitas del Hubble y de la Estación Espacial Internacional, el Atlantis no podría alcanzar de ninguna manera la Estación para refugiar a su tripulación en ella si su escudo térmico quedase dañado durante el despegue, como le ocurrió al infortunado Columbia en 2003. Por ello, esta misión al Hubble, la única que no volará a la Estación Espacial en lo que queda del programa de transbordadores hasta su fecha de retiro en 2010, requiere que haya otra lanzadera lista para despegar en caso de que fuera necesario rescatar a los astronautas: el transbordador Endeavour. La NASA ha asumido un riesgo conocido, pero la recompensa será seguir disponiendo en el espacio de un instrumento completamente operativo y con una capacidad nunca conocida hasta ahora. Larga vida al nuevo Hubble.