Une vue du vaisseau spatial Hubble en orbite autour de la Terre. Voir plus de photos du télescope spatial Hubble. Avec l'aimable autorisation de la NASA Le vaisseau spatial Hubble, également connu sous le nom de télescope spatial Hubble ou simplement Hubble, lancé en 1990 et nous envoie depuis des images étonnantes de galaxies lointaines. Mais le voyage de Hubble n'a pas été sans heurts. En réalité, il y avait des problèmes avec le Hubble dès le début. Par conséquent, une partie de l'histoire de Hubble est une série de missions de la NASA conçues pour réparer le télescope. La dernière mission de réparation sera également la dernière du Hubble - la NASA prévoit de remplacer le Hubble par un nouveau télescope spatial en 2013.
Pourquoi utiliser un télescope spatial en premier lieu alors que nous avons des télescopes massifs ici sur Terre ? Les télescopes spatiaux peuvent se concentrer sur des objets plus faibles et plus éloignés que les télescopes terrestres. Tout cela a à voir avec l'atmosphère terrestre. Les particules dans l'air absorbent, réfracter et réfléchir la lumière. L'air chaud monte et l'air froid descend, qui peut également déformer la lumière. Dans l'espace, il n'y a pas d'interférence parce qu'il n'y a pas d'atmosphère. Les télescopes dans l'espace sont capables de collecter des images beaucoup plus nettes que celles que nous avons ici au sol.
Mais un télescope spatial n'est plus précis que les télescopes terrestres uniquement s'il est bien conçu. Environ un mois après le lancement du Hubble par la NASA, l'organisation a découvert que le télescope sur lequel ils travaillaient depuis huit ans avait un défaut fondamental. Un miroir conçu pour refléter la lumière dans les capteurs du télescope n'avait pas la bonne forme. Le fabricant du miroir avait fait une erreur lors de sa construction. Par conséquent, les images envoyées par Hubble à la NASA étaient floues et floues.
La NASA a bientôt programmé une mission de réparation, qui a été lancé en 1993. La NASA a envoyé des astronautes dans la navette spatiale Endeavour pour réparer manuellement le télescope. Cinq sorties dans l'espace plus tard, les astronautes ont terminé les réparations. Ils ont installé un dispositif contenant 10 petits miroirs qui ont intercepté la lumière du miroir primaire et corrigé le chemin vers les capteurs. Après, le Hubble a commencé à prendre certaines des images les plus étonnantes de l'espace que nous ayons vues jusqu'à présent.
Avec l'aimable autorisation du STScI et de la NASA Mais le Hubble a encore une fois besoin de réparations. Contrairement au problème du miroir, ces réparations impliquent plusieurs systèmes et sont beaucoup plus compliquées. Pour un moment, La NASA a envisagé d'abandonner complètement le Hubble plutôt que d'investir dans une autre mission de réparation. Finalement, l'organisation a changé de cap, et maintenant il a programmé une autre mission de réparation. Nous allons jeter un œil à ce qui est arrivé exactement au Hubble pour nécessiter des réparations, pourquoi la NASA a failli abandonner le télescope et ce que l'avenir réserve à cet appareil.
Alors, qu'est-ce qui ne va pas exactement avec Hubble ? Nous nous concentrerons sur le problème dans la section suivante.
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Une photo de Jupiter prise par le télescope Hubble Avec l'aimable autorisation du STScI et de la NASA Comme tous les appareils, le télescope Hubble est vulnérable à l'usure. Parfois, un système mineur échoue, ou une batterie meurt. D'autres fois, un système plus critique commence à s'user. Parce que Hubble est à la fois un télescope et un vaisseau spatial, il a plusieurs systèmes compliqués qui pourraient paralyser la fonctionnalité du télescope s'ils tombaient en panne.
Dans cet esprit, La NASA a programmé des missions de maintenance et de réparation régulières pour maintenir le Hubble en état de marche depuis son lancement. Outre la mission en 1993 d'installer le dispositif correctionnel pour remédier au problème des miroirs, La NASA a programmé trois autres missions pour moderniser et entretenir le télescope. Ces missions ont eu lieu en 1997, 1999 et 2002 [source :NASA].
Le 1er février 2003, la navette spatiale Columbia s'est brisée lors de la rentrée. Les sept membres de l'équipage de la navette sont morts dans l'accident. La NASA est devenue l'objet d'une énorme pression et d'un examen minutieux. L'agence a décidé d'immobiliser le programme de navette spatiale et de mener une enquête complète pour déterminer si le vol spatial habité valait les risques encourus. Par conséquent, La NASA a annulé une mission de maintenance Hubble prévue.
En 2004, le spectrographe imageur du télescope spatial Hubble (STIS) a mal fonctionné lorsque son alimentation électrique a échoué. Les spectrographes séparent la lumière en ses longueurs d'onde composantes, que nous percevons comme des couleurs. En analysant les différentes longueurs d'onde de la lumière, les astronomes peuvent en apprendre beaucoup sur les corps cosmiques qu'ils observent. Juste en étudiant les longueurs d'onde de la lumière, les scientifiques peuvent déterminer la composition chimique d'un objet, température et densité, entre autres traits. Le STIS de Hubble a joué un rôle déterminant dans la détection des trous noirs, et est un élément essentiel du Hubble. Actuellement, le STIS est en "mode sans échec, " ce qui signifie qu'il n'est pas allumé, mais il est toujours capable de fonctionner si la NASA remplace l'alimentation.
Le télescope Hubble a pris de nombreuses photos incroyables, y compris cette photo de la nébuleuse du Crabe générée à partir d'images optiques et radiographiques. Avec l'aimable autorisation du STScI et de la NASA
En 2007, l'Advanced Camera for Surveys (ACS) de Hubble a subi une défaillance partielle. L'ACS dispose de trois caméras et a pris certaines des images les plus impressionnantes d'objets dans l'espace lointain. Un court-circuit électrique a désactivé deux des trois caméras. Chaque caméra remplit une fonction différente. Les caméra aveugle solaire prend des images d'objets qui émettent des longueurs d'onde ultraviolettes. C'est la seule caméra de l'ACS qui fonctionne encore. Les deux caméras défuntes comprennent un caméra grand champ et un caméra haute résolution .
Alors que la NASA a repris le programme de navette spatiale à l'été 2005, il n'y avait aucun plan pour réparer ou améliorer le Hubble. Lorsque les systèmes ont commencé à rencontrer des problèmes, La NASA a débattu du bien-fondé d'une mission de réparation. Les avantages de la réparation du Hubble l'emporteraient-ils sur le risque et le coût d'une mission habitée ? Y avait-il un autre moyen de réparer le télescope sans mettre les humains en danger ? Était-il plus logique de laisser le Hubble se détériorer et éventuellement tomber hors de son orbite ?
Ce ne sont pas des questions faciles à répondre. La demande pour le type d'informations et d'images que Hubble pourrait recueillir s'étend bien au-delà des portes de la NASA. Les laboratoires scientifiques du monde entier dépendent de ces données.
De quelles options disposait la NASA ? Continuez à lire pour le savoir.
Avec l'aimable autorisation du STScI et de la NASA La première option de la NASA était de ne rien faire du tout. Le Hubble maintient son orientation à l'aide d'un système de navigation complexe. Ce système repose à son tour sur six gyroscopes , qui aident Hubble à maintenir son orientation par rapport à la Terre. Sans entretien approprié, les gyroscopes pourraient tomber en panne. Après un tel échec, La NASA serait incapable d'orienter Hubble dans la bonne direction pour recueillir des données et des images.
Les batteries du Hubble commencent également à mourir. S'ils ne sont pas remplacés, le Hubble perdra de la puissance et cessera de fonctionner. Si la NASA choisit de ne pas agir, le Hubble échouerait probablement avant 2009. La NASA serait incapable de recueillir le type d'informations et d'images que le Hubble a été conçu pour collecter jusqu'à ce qu'un télescope de remplacement puisse être lancé – quelque chose qui n'est pas prévu avant 2013.
Finalement, le télescope mort subirait une désintégration de l'orbite. Cela signifie que la gravité terrestre rapprocherait progressivement le télescope de la planète. Laissé seul, le télescope rentrerait dans l'atmosphère terrestre et s'écraserait sur Terre. La NASA ne laisserait probablement pas cela se produire tout seul – ce serait trop dangereux sans savoir où le télescope atterrirait. Au lieu, La NASA enverrait probablement une mission, avec ou sans équipage, récupérer le télescope en toute sécurité ou le planter dans une zone inhabitée, comme un océan. La NASA a envisagé de laisser mourir Hubble, mais un tollé enthousiaste de la communauté scientifique a amené les responsables de la NASA à reconsidérer.
L'option suivante était d'envoyer une mission spatiale habitée et d'utiliser des astronautes pour remplacer manuellement, mettre à niveau et réparer les systèmes de Hubble. Après la catastrophe de Columbia, La NASA était réticente à risquer la vie d'astronautes sur les travaux de réparation de Hubble. Même lorsque le programme de navette spatiale a repris en 2005, les astronautes n'ont été envoyés que vers la Station spatiale internationale. C'est parce que les astronautes pourraient se réfugier dans la station en cas de problème avec la navette. Là, ils pourraient attendre les secours.
Le télescope Hubble n'a pas les installations ou l'équipement nécessaires pour garder un équipage de navette en vie et en sécurité. Le télescope est également trop éloigné de la station spatiale pour qu'une navette puisse se rendre au télescope, puis manœuvrez jusqu'à la station spatiale. Si quelque chose ne va pas, les astronautes de la mission seraient mis en grave danger. Pour quelques années, La NASA n'était pas disposée à soutenir une mission habitée pour réparer le télescope.
Avec l'aimable autorisation du STScI et de la NASA La troisième option consistait à envoyer un robot au télescope Hubble pour effectuer des réparations. La NASA a commencé à étudier cette option en 2004. Un robot permettrait à la NASA d'effectuer des réparations et des mises à niveau sans mettre la vie humaine en danger. Mais il y avait aussi un inconvénient à utiliser un robot. Les robots sont extrêmement coûteux à concevoir, développer et produire. La NASA a dû peser les coûts de développement d'un robot avec les avantages de remettre Hubble en ligne.
La NASA avait une décision difficile à prendre. La communauté scientifique a plaidé en faveur du télescope. Mais le risque pour la vie humaine serait toujours un facteur. Dans cet esprit, La NASA a mis en place un plan d'action spécifique. Où ils se sont retrouvés était une histoire complètement différente.
Qu'est-ce que la NASA a décidé de faire, et comment les plans de l'organisation ont-ils changé au fil du temps ? Découvrez-le dans la section suivante.
Avec l'aimable autorisation du STScI et de la NASA En 2004, La NASA a commencé à étudier la possibilité d'utiliser un robot pour réparer le Hubble. La NASA lancerait le robot à l'aide d'une fusée similaire à celles utilisées dans les missions Apollo. Bien qu'une telle mission ne mettrait pas en danger la vie des humains, il y avait d'autres considérations qui rendaient la décision difficile. Pour une chose, les ingénieurs ont conçu le Hubble pour que les humains puissent effectuer des réparations et des mises à niveau, le robot devrait donc imiter l'amplitude de mouvement d'un humain dans l'espace. Pour un autre, un tel programme serait extrêmement coûteux, ce qui en fait un défi de réunir le financement approprié.
La NASA a examiné plusieurs entreprises et installations de recherche lorsqu'elle a envisagé une solution robotique au problème de Hubble. Parmi les candidats figurait l'Agence spatiale canadienne (ASC). L'ASC a développé un robot qu'ils ont appelé Dextre. Le robot comportait deux longs, bras multi-articulés qui étaient capables d'effectuer plusieurs tâches de base. Les premières recherches étaient prometteuses. Mais la NASA a finalement décidé de ne pas utiliser le robot. Pourquoi? En partie parce que les sceptiques pensaient que le travail de réparation du Hubble était trop délicat pour un robot. Un autre facteur important était le prix - les estimations du coût d'une mission utilisant Dextre se situaient entre 1 et 2 milliards de dollars. La NASA n'avait pas assez d'argent dans le budget pour financer une telle opération.
Il semblait que la NASA allait laisser mourir Hubble après tout. Mais lorsque Mike Griffin est devenu administrateur de la NASA en 2005, il a décidé de jeter un autre regard sur la réparation du Hubble. Après quelques réflexions, Griffin a annoncé le 31 octobre 2006, qu'une nouvelle mission habitée se rendrait sur Hubble pour installer des améliorations et réparer le télescope. Les changements proposés prolongeraient la vie de Hubble jusqu'en 2013. D'ici là, le télescope spatial James Webb devrait être en ligne et en orbite.
Avec l'aimable autorisation du STScI et de la NASA L'annonce de Griffin signifiait que la NASA devait à nouveau examiner de près le programme de navette spatiale. La NASA a programmé la mission de réparation pour l'été 2008. Cela a d'abord été repoussé à l'automne 2008 en raison d'un retard dans la production des réservoirs de carburant de la navette spatiale [source :New Scientist]. D'autres problèmes ont retardé le lancement jusqu'au 11 mai 2009. Maintenant, la navette spatiale Atlantis transporte un équipage d'astronautes vers Hubble. Une seconde navette spatiale se tient debout, l'Effort. C'est le travail de l'équipage de l'Endeavour de servir d'équipe de sauvetage en cas de problème avec l'Atlantis.
Une fois au Hubble, les astronautes éteignent les gyroscopes et les batteries, donnant effectivement au télescope au moins cinq années supplémentaires de puissance opérationnelle et de guidage. Ils répareront également certains blindages thermiques du télescope conçus pour protéger l'électronique de Hubble des dangers de l'espace. Ils remplaceront les deux caméras ACS défectueuses et la STIS, et ils installeront également de nouveaux équipements qui donneront au Hubble encore plus de capacités. La NASA s'attend à ce que l'ensemble de la mission nécessite au moins cinq sorties dans l'espace [source :HubbleSite]. Toutes les réparations et mises à niveau seront effectuées à la main.
Une fois le Hubble réparé, que se passe-t-il alors ? Découvrez-le dans la section suivante.
Le laboratoire de DextreAlors que Dextre n'a pas obtenu le contrat de réparation Hubble, l'histoire du robot ne s'arrête pas là. La NASA a décidé d'utiliser Dextre pour une autre mission importante :la réparation de la Station spatiale internationale. En mars 2008, la navette spatiale Endeavour a transporté Dextre jusqu'à la station spatiale. Les astronautes ont assemblé le robot dans l'espace au cours d'une série de sorties dans l'espace.
L'exotique Whirlpool Galaxy, vu à travers le télescope Hubble Avec l'aimable autorisation du STScI et de la NASA La mission de réparation 2009 sera le dernier projet de mise à niveau et de réparation de Hubble. Une fois que l'équipage de l'Atlantis a fini de travailler sur le Hubble, le télescope continuera à collecter des données et à transférer les informations à la NASA. Avec son nouvel équipement, le Hubble pourra approfondir l'univers et collecter plus d'informations sur les corps célestes.
Les améliorations du Hubble comprendront un Caméra grand champ 3 ( WFC3 ) et un Spectrographe des origines cosmiques ( COS ). Le WFC3 peut capturer des images en utilisant la lumière sur un large spectre, de l'infrarouge à l'ultraviolet. Ce sera la caméra la plus puissante installée sur le Hubble à ce jour. Le COS recueillera les données d'une manière similaire au STIS. Ainsi, non seulement la NASA recevra des informations des systèmes réparés de Hubble, mais aussi des informations de nouvelles, composants plus puissants.
Les informations de Hubble peuvent nous en dire beaucoup sur l'univers. Les scientifiques prévoient d'utiliser Hubble pour poursuivre leurs recherches sur tout, des trous noirs à la matière noire. Avec Hubble, nous pourrions peut-être détecter plus de planètes similaires à la nôtre. Sans ça, il faudrait attendre plusieurs années avant que son remplaçant puisse prendre le relais.
En supposant que tous les éléments de Hubble fonctionnent comme ils sont censés le faire, le télescope devrait pouvoir continuer à fonctionner jusqu'en 2013. Ce n'est qu'une estimation - en réalité, le télescope pourrait fonctionner plus longtemps que cela. Une partie de la mission de réparation consiste à attacher un appareil à Hubble qui aidera la NASA au moment de désorbiter le télescope. C'est un discours spatial pour avoir fait s'écraser le télescope sur Terre. Même si la mission de réparation est un succès complet, les jours de Hubble sont comptés.
Avec l'aimable autorisation du STScI et de la NASA Mais la NASA travaille sur un autre télescope spatial. Il s'appelle le télescope spatial James Webb, développé par Northrop Grumman Space Technology. Le nouveau télescope comprendra plusieurs caméras plus puissantes que celles actuellement sur le Hubble.
Le Hubble a fourni des informations inestimables aux scientifiques depuis son lancement. Espérons qu'après cette dernière mission de réparation, il continuera à le faire pendant encore plusieurs années.
Pour en savoir plus sur le télescope spatial Hubble et d'autres sujets, regardez de plus près les liens sur la page suivante.
Retard publicLe Space Telescope Science Institute (STScI) retient toutes les images prises par le Hubble du public pendant une année complète avant de les diffuser. Pourquoi donc? Il s'agit de donner aux différentes institutions de recherche et universités le temps nécessaire pour analyser et documenter leurs investigations. Ces organisations doivent prévoir du temps avec Hubble bien à l'avance. Si le STScI devait publier des photos plus tôt, ces institutions devraient rivaliser avec d'autres groupes qui n'ont pas prévu de temps avec Hubble. Tout est question d'équité.
