Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Una dilatada y gloriosa vejez

Una dilatada y gloriosa vejez
Ilustración :: MIKEL CASAL

Aún no ha finalizado su existencia, que se prolonga mucho más allá de su esperanza de vida al nacer. Su muerte previsible ocurrirá el año 2014. Su trayectoria vital ha estado llena de peripecias, peligros y logros revolucionarios. Se trata del telescopio espacial Hubble. Tras 20 años de una tremenda actividad se aproxima su final, tras conseguir ocupar un lugar de privilegio en la historia de la astronomía, en lo que ha ayudado a que sea la edad de oro de la misma. Como los honores deben recibirse en vida, hoy aprovechamos la ocasión para otorgárselos.

HUBBLE
Su nombre se tomó en recuerdo del gran astrónomo americano Edwin Powell Hubble (1889-1953) quien alcanzó gran fama al demostrar la expansión del universo, midiendo el desplazamiento al rojo de las galaxias lejanas.

Los astrónomos soñaban con poder disponer de un telescopio situado sobre la atmósfera terrestre. ¿Por qué?. Para eliminar los efectos de la turbulencia atmosférica y porque la atmósfera absorbe fuertemente la radiación procedente de la tierra, especialmente la infrarroja, lo que reduce mucho la calidad de ciertas imágenes obtenidas en los telescopios terrestres, que también son afectados por factores como la presencia de nubes y la contaminación lumínica. En forma de proyecto conjunto entre la americana NASA y la europea ESA, la misión STS-31 (la trigésimo quinta del transbordador espacial Discovery), el 24 de abril de 1990 colocaba al telescopio en órbita circular alrededor de la Tierra, a 593 Km. de altura, con un período orbital entre 96 y 97 min. Hoy día las bellas imágenes que nos ha proporcionado durante esto años nos son familiares a todos. Y sus datos han revolucionado los conocimientos astronómicos

Su forma es cilíndrica, con un diámetro de unos 4 m y una longitud algo mayor de los 13 m, clasificándose como telescopio de tipo reflector, con un espejo primario (al que nos referiremos después) de 2,4 m de diámetro. Dentro de su instrumentación para conseguir imágenes y espectros destacan un espectrógrafo y tres sensores de guiado fino que pueden actuar como interferómetros, mientras que para suministrar la electricidad usa dos paneles solares que alimentan las cámaras, a los cuatro motores empleados para orientar y estabilizar el telescopio, a los equipos de refrigeración de los instrumentos y a la electrónica del telescopio. El telescopio también posee baterías recargables a partir de los paneles solares para cuando la Tierra eclipsa el Sol o la orientación de los paneles solares no es la apropiada. El importe del proyecto sumó unos 2000 millones de dólares.

Inició el Hubble su vida con problemas. El  espejo primario del telescopio lo realizó la prestigiosa empresa Perkin Elmer, pero cometió un fallo en el montaje del equipo de pulido y el resultado fue un pulido defectuoso que daba lugar a que las imágenes se desenfocasen debido a ciertas aberraciones esféricas. Era una importante negligencia que podría haber arruinado el proyecto. Pero, afortunadamente, se había previsto la visita y el trabajo de las denominadas misiones tripuladas de servicio, cinco hasta la fecha, que pudiesen cumplir varios objetivos: reparar los elementos estropeados por el entorno agresivo en el que está situado el telescopio, instalar nuevos instrumentos derivados de la rápida evolución de la tecnología, y mantener la órbita del telescopio que tiende a modificarse levemente por su ligero rozamiento con la atmósfera.

MISIONES DE SERVICIO
La primera (SM1) fue en diciembre de 1993, durando diez días. Su misión principal era corregir los efectos de la aberración esférica ya mencionada. Para ello, instalaron la óptica correctora COSTAR, la Cámara Planetaria y el Gran Angular 2. También se colocaron dos nuevos paneles solares, cuatro giroscopios, dos unidades eléctricas de control, dos magnetómetros y un nuevo ordenador, aparte de efectuar un ligero elevamiento de la órbita. El éxito obtenido hizo declarar al jefe científico del proyecto, Edward J. Weiler, que "el Hubble ha quedado reparado a un grado que nunca hubiéramos soñado”.

Para la segunda y tercera misiones de servicio (SM2 y SM3A) también se usó como vehículo de transporte al transbordador Discovery. La segunda, en febrero de 1997, reemplazó dos instrumentos: un espectrógrafo de imágenes y un espectrómetro multi-objeto del infrarrojo cercano. También se actualizó el sistema de almacenamiento de datos, se reparó el aislamiento térmico y se volvió a elevar la órbita del telescopio. La tercera misión tuvo lugar en diciembre de 1999.

En las siguientes dos misiones el Discovery fue sustituido por los transbordadores Columbia y Atlantis, respectivamente La cuarta (SM3B) tuvo lugar en marzo de 2002, y la quinta (SM4), la más compleja, en mayo de 2009, durando 11 días y participando 7 tripulantes. Tres de los principales instrumentos del Hubble estaban inoperantes  y necesitaba urgentemente  nuevos giroscopios, baterías y un ordenador para las operaciones científicas. Todo quedó solucionado a plena satisfacción y la brillante hoja de servicios del Hubble pudo continuar activa.

GRANDES LOGROS
Al igual que las misiones de servicio, los tremendos logros astronómicos del Hubble los podríamos clasificar en 5 etapas:

1. Supervivencia (1990-1993). A pesar de sus limitaciones iniciales el Hubble era el mejor telescopio de la luz ultravioleta de onda corta y su proyecto clave fue estudiar el gas intergaláctico. A través de las observaciones ultravioletas de los cuásares investigó cómo han cambiado las condiciones entre las galaxias en los últimos miles de millones de años de tiempo cósmico.

2. Oro (1993-1997). Tras la reparación de 1993, su primer logro espectacular fue seguir el choque con Júpiter, en julio de 1994. El año siguiente obtuvo las famosas imágenes de la nebulosa del Águila, tremendamente ilustrativas de la formación y vida de las estrellas. E históricas fueron, las imágenes de 1996 sobre el Campo Profundo de Hubble, la visión más profunda del espacio jamás conocida: más de 10 mil millones de años.

3. Clásica (1997-2002). Medidas de la velocidad de expansión del Universo, estableciendo su edad en unos 14 mil millones de años. También, gracias a sus datos llegó uno de los descubrimientos científicos más asombrosos del siglo XX, que la tasa de expansión del Universo se ha acelerado durante los últimos miles de millones de años, un resultado sorprendente ya que se esperaba que la fuerza de atracción de la gravedad sirviese de freno. También se evidenció la existencia de una forma desconocida de energía, la "energía oscura", responsable de esa expansión acelerada. Por otra parte, los nuevos instrumentos del Hubble ayudaron a identificar y medir las masas de un agujero negro supermasivo situado en el centro de las galaxias cercanas.

4. Permanencia (2002-2009). Tras la actualización del Hubble en 2002 se superaron las imágenes anterriores del Campo Profundo de Hubble de 1996. La Cámara Avanzada fue también esencial para capturar y clasificar evolutivamente las imágenes de más de dos millones de galaxias en una franja estelar. Uno de los logros más importantes del estudio fue el mapeo de la materia oscura asociada con las galaxias. Asimismo, la Cámara avanzada, con sus coronógrafos, fue esencial en la frenética carrera del descubrimiento de planetas extrasolares.

5. Despedida (2009-?). Con los nuevos y más recientes instrumentos incorporados en el 2009, se está profundizando en el estudio del gas intergaláctico, se identifican galaxias extremadamente lejanas, se investiga el proceso de muerte de las estrellas y se producen imágenes cada vez más espectaculares que llenan las páginas de los periódicos y revistas del mundo.