Hubblen juokseva lasku on nyt noin 11,3 miljardia dollaria 2015 dollarissa, kun kaikki huoltoretket otetaan huomioon, mikä tekee siitä NASAn kalleimman tieteellisen tehtävän, jonka se on koskaan lähettänyt lentoon. Hinta osti vuosikymmeniä työtä: observatorio ylitti 30 vuotta kiertoradalla huhtikuussa 2020, ja insinöörit odottavat nyt sen toimivan 2030-luvulla tai jopa 2040-luvulla.
Mikään tästä ei ollut taattu. Hubble poistui Maasta valmistusvian kanssa, joka melkein tuhosi sen, ja selvisi vain siksi, että sen rakenne antoi astronauteille mahdollisuuden kiivetä sisään ja rakentaa se uudelleen kiertoradalla, useammin kuin kerran. Seuraavassa on tarina siitä, kuinka viallinen peili tuli yhdeksi tuottavimmista tieteellisistä instrumenteista koskaan.
Teleskoopin nimi miehen kunniaksi, joka kirjoitti kosmoksen uudelleen
Observatoriolla ei aina ollut Edwin Hubblen nimeä. Vasta vuonna 1983 virkailijat kiinnittyivät siihen, kunniottaen astronoomia, joka oli osoittanut, että maailmankaikkeus itsensä laajenee ulospäin, ja joka rakentui George Lemaitrein tekemän pohjatyön pohjalle. Teleskoopin nimeäminen henkilön kunniaksi, joka osoitti, että kosmos jatkaa laajenemista, osoittautui sopivaksi, koska instrumentti jatkaa kyseisen mittauksen hienosäätöä neljällä seuraavalla vuosikymmenellä.
Laitteiston saattaminen avaruuteen kesti odotettua kauemmin. Space Shuttle Discovery lopulta kantoi sen ylös 24. huhtikuuta 1990, lentäen STS-31-tehtävän, vuosien viivästymisen jälkeen suuttimen laivaston seisauksen jälkeen. Kun se saavutti kiertoradan, tehtävän piti silti osoittaa, että kone toimi suunnitelmien mukaan.
Valmistusvika, jonka kukaan ei huomannut ajoissa
Tämä todiste ei tullut heti. Insinöörit olivat hiilleet Hubblen pääpeiliin noin 10 nanometrin sileys, lähes uskomaton tarkkuuden taso, mutta he olivat missaneet jotain suurempaa: kyseisen peilin reuna oli liian tasainen noin 2200 nanometriä. Ihmisen hiuksista mitattu vika riitti sutimaan jokaisen kuvan, jonka teleskoopin lähetti kotiin.
Kiertoradalla kiertävän peilin korjaaminen ei koskaan ollut osa alkuperäistä suunnitelmaa, mutta avaruusalus oli rakennettu alusta alkaen ottaen huomioon tulevat korjausryhmät. Tämä yksi suunnittelupäätös muutti häpeällisen vian korjattavaksi.
Astronautit Rakentavat Observatorion Uudelleen kiertoradalla
Joulukuun 1993 ja toukokuun 2009 välisenä aikana NASA lähetti viisi erillistä ryhmää työskentelemään Hubblen kanssa, jokainen ratsastui avaruussuuttimella. Ensimmäinen näistä käynneistä vaihtoi High Speed Photometerin korjauspakettiin nimeltä COSTAR, ja korvasi alkuperäisen kameran päivitetyllä laajakenttä- ja planeetakamera 2:lla, joka kompensoi taipuneen peilin sisäisesti. Yhtäkkiä teleskoopin pystyi näkemään, mitä sen oli aina tarkoitus nähdä.
Viimeinen huoltovaive, jonka Atlantis lähetti vuonna 2009, osoittautui merkkipaalu sinänsä: se oli suuttimen 30. lento kokonaisuudessaan, ja huomionarvoista sen ensimmäinen matka yli 14 vuoteen, joka ei mennyt avaruusasemalle sen sijaan. Se oli myös ainoa kerta, kun Atlantis koskaan kävi Hubblen kanssa — Discovery oli jo hoitanut kaksi huoltoputkea, kun taas Columbia ja Endeavour olivat jokaisesti yksi.
Postimerkki-rengas taivasta, täynnä galakseja
Vuoden 1995 lopussa kymmenen peräkkäisen yön aikana joulukuun 18. ja 28. päivän välisenä aikana Hubble tuijotti pientä, ilmeisesti tyhjää taivaanpalaa ja yhdisti 342 erillistä altistumista yhdeksi kuvaksi. Kohdealue ulottui vain noin 2,6 kaariminuuttia, kulmassa, joka on niin pieni, että se on verrattavissa tennispallon pitämiseen 100 metrin etäisyydellä ja sen leveyden arviointiin.
Melkein mikään tässä paikassa ei osoittautunut tyhjäksi. Tuloksena oleva kuva, joka tunnetaan nimellä Hubble Deep Field, osoitti, että jopa näkyvästi tyhjimmät taivaan kulmat ovat täynnä kaukaisia galakseja, kun katsot tarpeeksi kauan ja kerää tarpeeksi valoa.
Syvemmälle ja syvemmälle menneisyyteen
Deep Field oli vain ensimmäinen yritys. Myöhempi, pidempi altistus, jota kutsutaan Hubble Ultra-Deep Field -kentäksi, säilytti herkeimmin herkimmän näkyvän valon astronomisen kuvan, joka on koskaan tuotettu, kunnes Hubble eXtreme Deep Field otti sen vuonna 2012. Jokainen peräkkäinen kuva työnsi teleskoopin kauemmas kosmiseen aikaan puristamalla enemmän kerättyä valoa samasta pimeän paikasta.
Ultra-Deep Field itse kohti eteläisen tähdistön Fornaxin pientä osaa, ja tutkijat laskevat noin 10 000 galaksea pakattuna tähän yhteen kehykseen. Extreme Deep Field meni vielä kauemmaksi ja kaappasi galakseja sellaisina kuin ne näkyivät 13,2 miljardia vuotta sitten — yksi niistä, tutkijat uskovat, oli jo muodostunut vain 450 miljoonaa vuotta Big Bangin jälkeen.
Astronomi, jonka mukaan teleskoopin nimi on
Edwin Hubble syntyi 20. marraskuuta 1889 ja kuoli 28. syyskuuta 1953, vuosikymmeniä ennen kuin mikään avaruusalus kantaisi hänen nimeään avaruuteen. Hänen seuraavansa löytö tuli 1929, kun hän vahvisti, että Maasta kauempana olevat galaksit vetäytyvät nopeammin kuin lähellä olevat — kuvio, jota kenttä kutsuu nyt Hubblen laiksi, vaikka Lemaitre oli ehdottanut samaa ideaa kaksi vuotta hänen edellään.
Yhden tiedemiehen luottaminen lailla, jonka toinen oli ehdottanut aikaisemmin, on vanha tapa tähtitieteen alalla, ja se kertoo jotain siitä, kuinka yhteistyö — ja toisinaan sekava — on historia "nimetyn" löytöä.
Arkisto, joka jatkaa kasvuaan
Hubblen oma instrumenttiohjaamo on syklin kuluessa vuosikymmenillä, mutta sen tuotanto jatkaa kertymistä: arkistoissa on nyt hyvin yli 3 miljoonaa altistumista, kerätty 10 eri tieteellisestä instrumentista, jotka ovat lentäneet avaruusaluksella eri aikoina. Huolimatta uudemmista observatorioista, jotka on laukaistaan siitä lähtien, se pysyy johtavana teleskooppina, joka työskentelee ultravioletti- ja näkyvässä valossa kiertoradalta.
Tämä pitkäikäisyyden ja määrän yhdistelmä on se, miksi Hubble tuottaa edelleen tuoreita löytöjä kolmen vuosikymmenen jälkeen. Jokainen ylimääräinen toimintavuosi lisää tietojoukkoa, jota vain harvat muut välineet voivat vastata, mikä muuttaa rutiinisen havainnointiajan kasvavaksi tieteelliseksi resurssiksi.