Přežije Hubble další desetiletí?

Hubbleův dalekohled na oběžné dráze (wikipedia.org)

Neuvěřitelná zpráva přichází z NASA a institutu STScI. Představitelé NASA předpovídají provoz Hubbleova dalekohledu minimálně do roku 2020, spíše ještě dál. Schyluje se tak k mimořádnému tandemu výkonných zařízení – HST a dalekohledu Jamese Webba (JWST).

Hubbleův dalekohled lze i přes všechny patálie, které byly spojeny jak s jeho vznikem, tak i provozem, považovat za dítě štěstěny. Původní nápad vyslat na oběžnou dráhu dalekohled měl Lyman Spitzer už v roce 1946. Trvalo to však až do let 70., než se našly finanční prostředky a podpora pro takový podnik. Následovaly těžkosti související jak s výrobou zrcadla (zpracovávala firma Perkin-Elmer), tak vlastní konstrukce (firma Lockheed). K tomu v první polovině 80. let probíhaly diskuse (či přímo spory) mezi NASA a vědeckou obcí, která chtěla mít kontrolu nad řízením dalekohledu. K tomuto účelu byl v roce 1983 zřízen Institut vesmírného dalekohledu STScI. Zpoždění narůstalo spolu s neustále více překračujícím rozpočtem. Hubbleův dalekohled měl nakonec startovat na podzim 1986, těmto plánům udělala čáru přes rozpočet katastrofa Challengeru.

Po odkladech start až na druhý pokus

Start raketoplánu Discovery s dalekohledem HST (v popředí raketoplán Columbia se připravuje na let s astronomickou družicí Astro-1) (wikipedia.org)

Hubbleův dalekohled měl po všech peripetiích (naposledy s výskytem moskytů v hangáru PCR) startovat 10. dubna 1990. Jenže v T-5 minut se zasekl jeden ventil hydrauliky APU a start musel být přerušen. Celá jednotka musela být vyměněna a akumulátory HST znovu nabity. Další pokus o start proběhl 25. dubna. 31 sekund před startem se však jeden z ventilů špatně přepojil. Tento problém byl během několika minut vyřešen a raketoplán Discovery se tak mohl vydat na svou historickou misi. Historickou nejen posláním, ale i výškou – 613/615 km. Tak vysoko se žádný kosmonaut od dob Apolla nedostal. A byla to dvakrát větší výška, než v jaké raketoplány běžně létaly. Však také Discovery pracoval nadoraz a nádrže byly napumpovány maximálním množstvím paliva pro motory OMS – více než 11 tunami.

Ani vlastní vykládání teleskopu neprobíhalo bez komplikací. Nejprve se nechtěl pořádně vysunout jeden panel slunečních baterií – problém byl na dálku vyřešen bez nutnosti přímého zásahu kosmonautů a nutnosti EVA. Následně se nechtěl vysunout kryt tubusu. Dalo pěknou práci teleskop uvést do provozního režimu a vypustit jej.

Problémy a servisní lety

Jasným důkazem úspěšné opravy optiky je tato dvojice fotografií (wikipedia.org)

Už při prvních zkouškách dalekohledu bylo jasné, že je s dalekohledem nějaký problém. Obrázky přicházely neostré. Hlavní zrcadlo dalekohledo trpělo sférickou aberací; bylo špatně vybroušeno. Sklíčení představitelé NASA nakonec museli uznat, že ani nebylo plně zkontrolováno. Naštěstí teleskop byl již od počátku konstruován tak, aby jej mohli opravovat astronauti. Netrvalo dlouho a první servisní mise odstartovala; a po ní další.

Hubbleův dalekohled krátce po vyložení (wikipedia.org)

Na začátku 90. let se NASA potýkal s velkým otazníkem ve smyslu podpory veřejnosti i politiků. Málokdo této organizaci věřil; po fiasku s HST klesla reputace NASA na minimum. Let raketoplánu, který měl zachránit Hubbleův dalekohled, tak byl klíčový a dá se říci, přímo kritický. Proběhl v prosinci 1993 a let měl označení STS-61. Použit byl raketoplán Endeavour. V jeho průběhu byla do útrob HST instalována korekční optika COSTAR, vyměněna širokoúhlá a planetární kamera WFPC, řídící elektronika slunečních panelů (včetně panelů samotných), 4 gyroskopy a také kontrolní jednotky a magnetometry. Mise byla označena za plně úspěšnou. Byla to zároveň jedna z nejsložitějších vesmírných expedic, jež se až do té doby uskutečnily.

Druhá servisní mise proběhla v únoru 1997 pod označením STS-82 a měla hlavně za úkol výměnu spektrometrů GHRS a FOS za STIS a infračervený NICMOS. Palubní záznamník se vyměnil za elektronický. K letu se využil raketoplán Discovery.

Třetí mise byla v důsledku závad na gyroskopech rozdělena na dvě. Mise 3A startovala jako STS-103 na Discovery v prosinci 1999. Úkolem byla výměna všech 6 gyroskopů, dále senzoru pro jemnou navigaci a počítače.

Mise 3B (STS-109) proběhla v březnu 2002 a kupodivu byl použit nejtěžší raketoplán Columbia. Tato mise nainstalovala kameru ACS, došlo k opravě spektrometru NICMOS, vyměněny solární panely (menší o třetinu, přesto výkonnější o 30 %) a vyměněna energetická distribuční jednotka.

Raketoplán Atlantis (v popředí) spolu s raketoplánem Endeavour se připravují na poslední let k HST (wikipedia.org)

Čtvrtá a poslední mise byla naplánovaná na rok 2006, letět opět měla Columbia. Její havárie v únoru 2003 však uzemnila všechny raketoplány a administrátor NASA Sean O’Keefe po zprovoznění raketoplánů nechtěl o letu k HST ani slyšet. Jeho následovník Michael Griffin ale vyslyšel požadavky vědců, a tak v roce 2006 byly zahájeny přípravy na poslední servisní let. Ten proběhl v květnu 2009 pod označením STS-125 za použití raketoplánu Atlantis. HST se dočkal ultrafialového spektrografu COS, kameru WFPC 3, nových baterií a vyměněny byly rovněž všechny gyroskopy. Původní plán byl, že HST vydrží na oběžné dráze do roku 2013 a pak bude řízeně naveden do atmosféry, aby mohl shořet nad neobydlenými oblastmi. Aby se dané zařízení mohlo k HST připojit, byl na zadní část dalekohledu namonstován nástavec SCM.

Astronaut Andrew Feustel měl při tomto letu na palubě Nerudovy Písně kosmické a českou vlajku, protože matka jeho ženy pochází z Česka. Jeho rodina pochází z Německa.

http://www.youtube.com/watch?v=XQSjriN5O-I

Co dál?

James Web Space Telescope sice není následovník HST (nepozoruje ve viditelné oblasti), ale jeho vědecký přínos určitě překoná i HST (wikipedia.org)

Jak vidno, původní předpoklad – zánik v roce 2013 – se nesplnil. Prozatím se o zániku HST v nejbližších letech ani neuvažuje. Cíl je jasný – vydržet tak dlouho, dokud bude mít provoz dalekohledu vědecký smysl. Teleskop je ve výborném stavu – baterie jsou v pořádku, sluneční články rovněž, stejně tak přístrojové vybavení, počítače, navigace, gyroskopy (selhal pouze jeden). NASA hodlá do provozu dalekohledu „pumpovat“ alespoň 90 milionů dolarů každý rok. (Odhaduje se, že doposud stál vývoj a provoz dalekohledu asi 8 miliard dolarů – bez započtení servisních misí.)

V říjnu 2018 má startovat dalekohled Jamese Webba (JWST). Ten na rozdíl od HST bude Vesmír pozorovat v infračervené oblasti (Hubble se specializuje hlavně na viditelnou). Bude-li HST v té době v provozu, budeme svědky úžasné spolupráce dvou velmi výkonných zařízení. Nicméně i když má HST potenciál vydržet ještě nejméně 10 let, jeho provoz daleko za horizont roku 2020 bude obtížně obhájitelný právě s ohledem na existenci dalekohledu JWST.

Prozatím však institut STScI dostává pětkrát až šestkrát více žádostí o pozorovací čas, než dokáže uspokojit. Hubbleův dalekohled tak dokazuje, že je ve vědecké obci o něj stále velký zájem – vždyť na základě jeho pozorování vyšlo přes 4000 prací v renomovaných časopisech, o dalších ani nemluvě. A jakmile bude pracovat JWST, nebudou jeho pozorování duplicitní, ale právě s ohledem na viditelnou oblast stejně unikátní jako dosud.

Zdroje:
Hubble telescope marks another milestone in space
Hubbleův vesmírný dalekohled
STS-31
STS-31
STS-61
STS-82
STS-103
STS-109
STS-125