Das Hubble Space Telescope: "Es ist ein tolles Comeback-Geschichte"

Es ist 25 Jahre, da ein Shuttle an erster die riesigen Weltraum-Teleskop in den Orbit Stelle, doch zunächst das Projekt zum Scheitern verurteilt schien. Wie drehte der Nasa Team Dinge herum, um über 1 Million atemberaubende Bilder des Weltraums zu erfassen?

Der Moment war gekommen. Wissenschaftler in den Raum gestellt und richten Sie einen Bildschirm für die versammelte Menschenmenge zu sehen. Darauf erscheinen war die erste je Bild von Hubble, kraftvoll, funkelnde Weltraumteleskop der Nasa. Das war jedenfalls der Plan. Viele Astronomen wollte dieses Ereignis – genannt, im Geschäft, erste Licht – weg von den Medien Blick gehalten werden. Aber die Presse hatte eingeladen und kamen in Zahlen. Gemeinsam warteten sie. Und dann kam es: das erste Bild des Himmels aus dem eindrucksvollsten Weltraumteleskop jemals gebaut wurde, das eine Revolution in unserem Verständnis des Universums versprochen.

Es war Mai 1990 und die $1,5 Mrd. Hubble hatte seit einem Monat im Orbit. Im Zimmer bei der Nasa Goddard Space Flight Center in Maryland starrte jeder auf das Bild.

"Einige Augenbrauen, ging", sagt David Leckrone, ein leitender Wissenschaftler, die auf Hubble von 1976 bis zu seiner Emeritierung im Jahr 2009 arbeitete. "Es sollte um ein Bild von einem Doppelstern, ein paar Sterne zu sein. Aber es war irgendwie unscharf verschwommen." Jemand geleitet werden: "Es ist OK, nicht wahr? "Das ist, wie es aussehen soll?" Eingeweihte holte Luft. Das war nicht wie es aussehen sollte.

Diesen Freitag, werden 25 Jahre da das Space Shuttle Discovery der 11-Tonnen-Teleskop in den Weltraum gehoben. Die Größe eines Busses begann Hubble Erde kreisen, als Tim Berners-Lee die erste Seite des World Wide Web schrieb, und den englischen Fußball-Nationalmannschaft für die WM in Italien bereiteten. Nach einem in der Nähe von - katastrophalen Start kam Hubble, unsere Sicht des Kosmos zu definieren.

Hubble benannt nach Edwin Hubble, der US-Astronom, der in den 1920er Jahren entdeckt, die das Universum expandiert. Ein Großteil der Wissenschaft, die das Teleskop hat auf seiner Arbeit gebaut. Aber seinen Ursprung zurückverfolgen, der deutsche Wissenschaftler Hermann Oberth, die begeistert über Strahlen Teleskope in den Weltraum. Es war Lyman Spitzer, ein Princeton Astrophysiker, der den Vorschlag gemacht zu überzeugen. Hoch über der verzerrenden Decke der Erdatmosphäre, ein Weltraumteleskop Wissenschaft weit außerhalb der Reichweite der Boden Teleskope durchführen könnte, argumentierte er. Seine Ideen erschienen in einem Bericht von 1969. Lyman war eine außergewöhnliche Intelligenz. Er gewann die Unterstützung von anderen Wissenschaftlern und letztlich des US-Kongresses.

Leckrone trat die US-Raumfahrtbehörde im Jahr, das Pitzer Bericht kam heraus und zog in die noch junge Hubble-Projekt sieben Jahre später. Das Teleskop wurde entwickelt, um die Nutzlast Bucht der Nasa neue Flotte von Raumfähren reinpassen. Astronauten würden fallen das Teleskop in den Orbit, dann fliegen wieder auf gelegentliche Aufgaben, mit Roboterarm des Shuttles zu packen des Teleskops und abrufen.

NASA Hubble 1983 starten wollte, aber der Zeitplan rutschte. Das Team war kurz davor im Jahr 1986, als die Nasa eines der größten Schläge in ihrer Geschichte erlitten. Am 28. Januar dieses Jahres löste sich das Space Shuttle Challenger auf den Atlantischen Ozean, töten seine Besatzung von sieben. Die Katastrophe geerdet die Shuttle-Flotte für den besten Teil von drei Jahren. Ohne das Shuttle konnte Hubble nicht fliegen. Die Ingenieure nutzten die Verzögerung. Als Hubble schließlich das Launchpad erreicht, war sieben Jahre zu spät, Vertrauen hoch.

Steven Hawley, ein ehemaliger Astronaut und Astronomieprofessor an der Kansas University betrieben Roboterarm des Shuttles, die Hubble in die Umlaufbahn gebracht. Als die Crew war kurz vor dem start der Prozedur, dachte er an all die Menschen, die viel ihre Karriere den Traum von einem großen Teleskop im Weltraum gewidmet hatte. "Jeder war abhängig von uns richtig, diesen letzten Schritt ausführen", sagt Hawley. Der Einsatz verlief gut. Hubble schwebten frei und das Shuttle wich zurück. An Bord, Astronauten einige atemberaubende Aufnahmen eingefangen: das Teleskop offenbar ausgesetzt, wie die Erde unter gerollt.

NASA-Ingenieure verbrachte mehrere Wochen Auschecken Hubbles Systeme vor ihrer ersten Aufnahme. Das Bild war eine riesige Enttäuschung, aber Leckrone blieb optimistisch. Sie konnte Hubble auf unzählige Arten von der Erde anpassen. Ein paar Wochen Arbeit und sie es richtig funktioniert hätte, dachte er. "Dann einige Wochen vergingen und nichts, was wir taten das Bild viel besser gemacht. Plötzlich die Stimmung sehr verdrießlich war,"sagt er.

Der tiefste Punkt kam an einem Nachmittag am Goddard. Die verschiedenen technischen Teams hatten sich für ihre regelmäßigen Statusbesprechung versammelt. Eins nach dem anderen, sie stand auf und gab verbale Updates: die Computer-Menschen, die thermische Team, die Leistungsgruppe. Dann war es Zeit für die Optik-Team. Sie waren immer noch versuchen, gute Bilder zu bekommen, aber bisher nirgends bekommen hatte. Dann brach eine andere Stimme aus dem hinteren Teil des Raumes. Es war Chris Burrows, ein Optik-Spezialist. "Es war eine Kante der Wut in der Stimme", sagt Leckrone. "Er sagte:" Du hast eine Halbwelle der sphärischen Aberration und es gibt nichts Sie dagegen tun können ". Der Raum verstummte.

Hubble 2,4 m Hauptspiegel war das Produkt der exquisite Verarbeitung, aber die Wölbung des Spiegels war nicht ganz richtig an den Rändern. Der Fehler bedeutet, dass Bilder aus dem Spiegel immer unscharf sein würde, weil Lichtstrahlen, die von der Oberfläche reflektiert nicht richtig fokussiert waren. Keine Anpassungen, die von der Erde gemacht werden könnte könnte das Problem beheben.

Das Hubble-Projekt wurde von der Nasa Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama geleitet. Einige Wissenschaftler Marshall hatte Burrows am Nachmittag sprechen gehört. Nach dem Treffen versammelten sie sich in einem kleinen Büro, Bilanz zu ziehen. Als Leckrone hereinkam, hörte er Jean Olivier, Hubble Chefingenieur in Downbeat Stimmung. "Break out Hemlock, Jungs,", sagte Olivier.

Die Situation war düster, aber nicht so hoffnungslos, wie Olivier befürchtet hatte. Ein Optik-Spezialist namens John Trauger am Nasa Jet Propulsion Lab in Kalifornien hatte Hubble erste verschwommene Bild gezeigt, Marjorie und Aden Meinel, ein Ehepaar, die besten Teleskop-Designer der Welt zählte. Sie zufällig auf Sabbatical bei JPL und an Traugers Tür klopfte, als sie hörten, dass Hubble erste Bilder angekommen. Es nahm Aden eine Sache von Minuten, sphärische Aberration zu diagnostizieren.

Einige Wochen später, war Trauger bei einem Treffen der Optical Society, als er in Aden Meinel in der Warteschlange am Buffet stieß. Sie kamen ins Gespräch. Fast im Vorbeigehen lieferte Meinel eine Bombe. Er wusste, wie man das Problem zu beheben.

Trauger baute eine Kopie des Hubble weites Feld und planetarische Kamera als Backup. Im Inneren der Kamera wurden eine Reihe von Münze-Größe spiegeln, die Licht von Hubbles Hauptspiegel in die Kamera Detektor reflektiert. Meinel gearbeitet, dass geschwungene aller dieser kleinen spiegeln genau richtig die Verzerrung des Hauptspiegels zunichte machen würde.

Das Space Shuttle flog seine ersten Auftrag an Hubble im Jahr 1993. Die Besatzung des Teleskops Hauptkamera mit Traugers modifizierte Version ersetzt und montiert ein zweites Gerät, Hubble andere wissenschaftliche Instrumente zu korrigieren. Zurück auf der Erde zeigte das Team das Teleskop auf einen Patch des Raumes mit Sternen übersät und wartete auf Bilder.

"Als das erste Bild fiel, außergewöhnlich schöne, war es", sagt Leckrone. "Von diesem Zeitpunkt an jedem Ort wies wir Hubble in den Himmel, es war etwas neu und bemerkenswert. "Es ist ein tolles Comeback-Geschichte."

Astronauten repariert die umkreisende Observatorium auf fünf separaten Missionen. Stabilisierende Gyros brach, Sonnenkollektoren und einem Netzgerät wurden ersetzt und neue Instrumente hinzugefügt. "Mit jeder Mission, wir versucht, Hubble Lebensdauer zu verlängern und seine wissenschaftliche Produktivität steigern", sagt Mike Weiss, ehemaliger Programmdirektor. Die letzten Wartungsmission wurde im Jahr 2009, aber ohne das Shuttle nicht mehr geplant sind. NASA Berechnung ist, dass Hubble Instrumente in einem Jahr oder zwei packen werden. An einem gewissen Punkt wird es nach unten gebracht werden. Das meiste davon wird in der Atmosphäre verglühen, sondern Teile werden in den Pazifik herabregnen.

Hubble hat mehr als 1 Million Bilder aufgenommen. Es wurde Regionen des Weltraums offenbart, wo flache Scheiben aus Staub, der Baustoff für Planeten von anderen Sonnensystemen Neugeborenen Sternen umgeben sind. Seine Bilder zeigen Tausende von Galaxien. Das schwächste Licht wir sehen links diese Galaxien, als das Universum eine bloße 500 m Jahre in seiner 13.8bn war-Jahren seines Bestehens.

Obwohl Hubble am Ende seines Lebens nähert, werden seine Bilder und Rohdaten Wissenschaftler beschäftigt. "Hubble hat die letzten Generationen mit beeindruckenden Bildern und tonnenweise wissenschaftliche Daten zur Verfügung gestellt, und es wird weiterhin zur Verfügung, die über Jahrzehnte hinweg,", sagt Weiss. "Es hat unsere Erwartungen weit übertroffen. "Es ist der Reiz des Lebens gewesen."

Hubble großer Bruder

Hubble sollte nicht vom Himmel fallen, bis sein Nachfolger im Orbit ist. NASA James Webb Space Telescope (JWST) entfällt für den Start im Jahr 2018, sieben Jahre später als ursprünglich geplant. Das Teleskop wird an Bord einer Ariane 5-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou in Französisch-Guayana aufzubrechen. Ihr endgültige Ziel liegt etwa 1 Million Meilen von der Erde, in die entgegengesetzte Richtung zur Sonne.

Benannt nach der Nasa Hauptverwalter während des Apollo-Programms, hat das JWST eine mehr als fünfmal größer als Hubble Hauptspiegel. Der Spiegel besteht aus 18 sechseckigen Platten, die Falten für Start. Sobald im Orbit eingesetzt, dürfen die riesige Spiegel das JWST, viel schwächeren Objekte als Hubble zu sehen.

Riesige Sonnenblende die Größe eines Tennisplatzes trennt das JWST in zwei Abschnitte. Die warme Sonne gerichteten Seite trägt Sonnenkollektoren um das Teleskop Instrumente mit Strom versorgen. Die der Sonne abgewandten Seite ist kühl, und arbeitet bei einer Temperatur von-220C.

Im Gegensatz zu Hubble ist das JWST ein Infrarot-Observatorium. Das gibt dem Teleskop die Fähigkeit weiter zurück in die Zeit als Hubble zu suchen. Da die Ausdehnung des Universums beschleunigt, sind alte Galaxien von uns entfernt mit enormer Geschwindigkeit rast. Wie sie zurückweichen, wird das Licht emittieren sie nach längeren Wellenlängen, so dass sie mehr rot erscheinen oder "rotverschoben" gestreckt. Durch Beobachtungen in der infra-rot, wird das JWST die entlegensten Objekte suchen: die ersten Sterne und Galaxien, die sich nach dem Urknall gebildet.

Planeten-Jagd Teleskope haben etwa 2.000 Kandidaten Welten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Das JWST werden einige dieser Planeten beobachten, wie sie die Gesichter ihrer Stars zu überqueren. Licht aus der Planeten oder durch ihre Atmosphären können, zeigen Veränderungen in den Jahreszeiten auf dem Boden, Wetter Muster und möglicherweise sogar Anzeichen von Vegetation.