لقد مر حوالي 30 عامًا منذ أن أنقذ رواد فضاء ناسا كوكب الأرض تلسكوب هابل الفضائي في مهمة جريئة للغاية. في ذلك الوقت، ربما كانت تلك المهمة الأكثر جرأة التي تصورها العلماء. باختصار، تم إطلاق هابل في عام 1990 ببصريات معيبة أنتجت صورًا غير واضحة. ولكن لحسن الحظ فإن التلسكوب الفضائي الذي يدور حوله أرضتم تصميمه ليتم إصلاحه جسديًا بواسطة رواد الفضاء. نعم، في منتصف المدار.
ولكن حتى مع هذه الإمكانية، قبل إطلاق هابل، لم يتوقع أحد حقًا أن تتم هذه الإصلاحات بهذه السرعة – وبمثل هذه الطريقة المثيرة.
تبدأ القصة قبل 14 عامًا، عندما بدأ العمل للتو على “تأريض” المرآة العملاقة التي يبلغ قطرها 2.4 مترًا والتي ستكون مركز نظام هابل البصري. إلى حد بعيد تم إرسال أكبر تلسكوب إلى فضاء في ذلك الوقت، كان لا بد من طحن المرآة وفقًا للمواصفات الدقيقة. تم منح عقد هذه المهمة الشاقة لشركة تدعى بيركنز إلمر.
متعلق ب: تريد وكالة ناسا أفكارًا لتعزيز تلسكوب هابل الفضائي إلى مدار أعلى باستخدام سفن الفضاء الخاصة
لمدة ثلاث سنوات، عمل الفنيون على المرآة الفارغة. لقد صقلوا، ونظفوا، وقاموا بالقياس بالطبع. وقد فعلوا ذلك مراراً وتكراراً. ومن أجل تركيز ضوء المجرات البعيدة، كان لا بد من ضبط انحناء المرآة بدقة تصل إلى خمسة ميكرونات فقط، أو 0.005 ملليمتر.
ولأن هذه الدقة تتجاوز رؤية العين البشرية، استخدم الفنيون شبكة من أشعة الليزر لقياس انحناء المرآة. تم الحفاظ على هذه الشبكة بواسطة جهاز يسمى المصحح الفارغ العاكس، وهو اسم خيالي لقضيب معدني بغطاء نهائي يتم فيه حفر ثقب ليدخل الليزر وينعكس على لوحة من المعدن العاري.
بحلول عام 1981، اكتملت المرآة. وبعد عامين، تم دمجه مع المكونات الأخرى للتلسكوب، وكان من المقرر إطلاقه على متن مركبة فضائية مركبة فضائية في عام 1986 – فقط لكي تتدخل المأساة. ال كارثة تشالنجر أدى ما حدث في يناير من ذلك العام إلى توقف إطلاق مكوك الفضاء لمدة ثلاث سنوات أثناء التحقيق في الحادث. جلس هابل في غرفة نظيفة منتظرًا.
ثم، في 24 أبريل 1990، جاء وقته أخيرًا عندما انطلق إلى الفضاء على متن المركبة الفضائية. اكتشاف مكوك الفضاء إلى هتافات التحكم في المهمة ومن علماء الفلك في جميع أنحاء العالم.
ومع ذلك، سرعان ما تحولت تلك الهتافات إلى دموع. وفي غضون أيام قليلة، كان هابل نشطًا ويرسل الصور إلى الأرض، ولكن حدث خطأ ما. كانت الصور غير واضحة واجتاح البرد الجليدي ناسا تَسَلسُل. هل تم إهدار 1.5 مليار دولار على تلسكوب ذي رؤية معيبة؟
اكتشف تحقيق لاحق ما حدث، وهو خطأ كارثي يعود تاريخه إلى إيقاف التلسكوب الذي ظل مخفيًا طوال ذلك الوقت. وقت، مثل قنبلة موقوتة. لقد وجد أنه في أحد المصححات الفارغة العاكسة، تشققت رقاقة من الطلاء، ولم يلاحظها أحد. أدى هذا إلى الكشف عن بقعة من المعدن العاري الذي كان الليزر ينعكس عنه بدلاً من ما كان من المفترض أن ينعكس عنه. بمعنى آخر، كان المصحح الفارغ العاكس يعمل كما لو كان خارج موضعه بمقدار 1.3 ملم.
وكانت نتيجة ذلك أن الحافة الخارجية لمرآة هابل الرئيسية قد تم طحنها عن غير قصد وفقًا للمواصفات الخاطئة. لقد أصبح سطحيًا جدًا بحيث لا يمكنه التعامل مع هذا الموقف بمقدار 2 ميكرون فقط. على الرغم من أن هذا لا يبدو كثيرًا، إلا أن هذا الخطأ الصغير كان له تداعيات هائلة. تم تصميم هابل لتركيز ما لا يقل عن 70% من الضوء الوارد في دائرة صغيرة، لكن مرآته المعيبة تعني أنه يمكنه تركيز 15% فقط من هذا الضوء. كل شيء آخر كان غير واضح. ويسمى هذا التشويه “الانحراف الكروي”.
عندما انكشف كل هذا، أصبحت ناسا أضحوكة بين الجمهور، حيث ألقى مقدمو البرامج الحوارية النكات على حساب ناسا وطالب السياسيون بإجابات. في النهاية، تبين أن الحل بسيط بشكل خادع: ما الذي يفعله أخصائي العيون أيضًا لمريض قصير النظر غير أن يصف له النظارات؟
وهذا ما فعلته ناسا.
كان نظام هابل البصري من تصميم ريتشي-كريتيان، حيث تعكس المرآة الأساسية الضوء مرة أخرى إلى مرآة ثانوية أصغر يبلغ عرضها على هابل 30 سم (12 بوصة) فقط. تعكس المرآة الثانوية الضوء مرة أخرى من خلال ثقب في مركز المرآة الأولية، إلى نقطة محورية خلفها حيث توجد الأدوات العلمية – أي أجهزة قياس الطيف والكاميرات. يتطلب إصلاح هابل وضع شيء ما في المسار البصري قبل أن يصل الضوء إلى التركيز لتصحيح الانحراف الكروي. هذه هي “النظارات” وكانت الأداة تسمى COSTAR، وهي الاستبدال المحوري للتلسكوب البصري الفضائي التصحيحي.
لذلك، تم تشكيل فريق من سبعة رواد فضاء شجعان – كين باورسوكس، وديك كوفي، وكاثي ثورنتون، وجيف هوفمان، وستوري موسغريف، وتوم أكيرز من ناسا، بالإضافة إلى فريق من رواد الفضاء الشجعان. وكالة الفضاء الأوروبيةتم تدريب كلود نيكولييه لعدة أشهر في خزان الطفو تحت الماء التابع لناسا، وتدرب على جولات المشي في الفضاء الخمسة التي قد تكون ضرورية لتثبيت COSTAR بالإضافة إلى استبدال الكاميرا واسعة المجال والكواكب الأصلية (WFPC) بنموذج جديد أكثر تطورًا، WFPC 2 كانوا سيستبدلون الجيروسكوبات الفاشلة بأخرى جديدة. واعتبرت عمليات السير في الفضاء من أخطر العمليات السير في الفضاء حاولت حتى ذلك الحين.
وفي الثاني من ديسمبر عام 1993، انطلق رواد الفضاء السبعة على متن المركبة مكوك الفضاء إنديفور في مهمة لإنقاذ هابل وناسا نفسها، لأنه إذا لم تتمكن ناسا من إصلاح هابل، فكيف يمكن أن نتوقع إطلاق وتجميع القمر الصناعي؟ محطة الفضاء الدولية، وهي مهمة من شأنها أن تكون من حيث الحجم أكثر تعقيدا؟
اعترض إنديفور هابل بذراعه الآلية، فسحب المرصد المداري إلى حجرة الشحن المفتوحة الخاصة به. تم إجراء عمليات السير في الفضاء والإصلاحات الخمسة بشكل لا تشوبه شائبة من قبل رواد الفضاء الأبطال، وعندما أرسل هابل الصور بعد ذلك إلى الأرض، كانت مثالية.
أثبتت مهمة إصلاح هابل أنها مجرد أول مهمة من بين العديد من مهام الصيانة التي تم إرسالها إلى التلسكوب على مدار الأعوام الستة عشر التالية، على الرغم من أنه لم تثبت أي منها أهمية أو دراماتيكية مثل تلك المهمة الأولى. ومن المفارقات أنه لم تكن هناك حاجة إلى COSTAR على المدى الطويل: فقد استبدلت مهام الصيانة اللاحقة تلك الكاميرات القديمة وأجهزة قياس الطيف بنماذج حديثة جديدة كانت قادرة على تصحيح الانحراف الكروي بنفسها. تمت مهمة الصيانة النهائية، التي تلقى فيها التلسكوب الفضائي ترقية كبيرة، في عام 2009 قبل تقاعد أسطول مكوك الفضاء.
قصص ذات الصلة:
– أفضل صور تلسكوب هابل الفضائي على الإطلاق
– إنقاذ هابل: رواد الفضاء يتذكرون مهمة إصلاح التلسكوب الفضائي الأولى منذ 20 عامًا
– الأسئلة الشائعة حول هابل: داخل مهمة إصلاح التلسكوب الفضائي الأخيرة
بينما ال تلسكوب جيمس ويب الفضائي ربما يكون JWST قد سرق الكثير من أضواء هابل، ولا يزال المرصد الفضائي القديم يقوم باكتشافات حيوية. فقط خلال الـ 12 شهرًا الماضية، لاحظ هابل تغير الطقس والمواسم على كوكب المشتري و أورانوس، وجدت أن المواد تسقط من زحلحلقات هي تسخين الغلاف الجوي للكوكب، رصدت أ كوازار مزدوج من امتي الكون كان عمره 3 مليارات سنة فقط، وتم قياس حجم أقرب عبور معروف كوكب خارجي يكون 1.07 مرة قطر الأرض.
لم يكن أي مما سبق ممكنًا لولا تلك المهمة الشجاعة لإنقاذ التلسكوب المنكوب. لقد أنقذت مهمة الإصلاح سمعة ناسا، لكنها ضمنت أيضًا إرث هابل على مدار الثلاثين عامًا اللاحقة، وهو إرث كان عميقًا ومدهشًا في نفس الوقت.