Великие обсерватории NASA — четыре космических телескопа, которые позволили человечеству узнать о космосе за тридцать лет едва ли не больше, чем за всю историю наблюдений с Земли. И первым из них был Hubble, наше окно во Вселенную, через которое можно увидеть прошлое и предсказать будущее. Никакой астрологии — только наука. О, вероятно, самом знаменитом космическом телескопе мы и расскажем рамках проекта «Взгляд в темноту», приуроченного к запуску телескопа James Webb.
Астрономические суммы
Ранее мы рассказали о предшественниках Hubble — орбитальных астрономических обсерваториях (OAO), первых космических телескопах. Эти миссии были довольно успешны, поэтому никто не сомневался в необходимости запуска нового телескопа, который показал бы астрономам космос в других частях спектра. Телескопы серии OAO в 60-70-е годы «видели» в ультрафиолете, а также рентгене и гамма-диапазоне. Эти виды излучения почти полностью поглощаются земной атмосферой. Глаза нового телескопа, Hubble, способны видеть инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучение. Миссия подарила нам миллионы снимков, среди которых и групповые фото с сотнями тысяч галактик, и детализированные портреты отдельных объектов, включая сверхновые.
Hubble впервые зафиксировал столкновение двух небесных тел в Солнечной системе в 1994 году, когда комета Шумейкеров – Леви 9 упала на Юпитер. А в 2015 г. Hubble подтвердил наличие на Ганимеде огромного подледного океана. Вероятность возникновения здесь жизни даже выше, чем на Марсе.
В 1968 году NASA утвердило план строительства Large Space Telescope (LST), когда реальность проекта доказали ученые и инженеры. Они рекомендовали строительство телескопа, чувствительного к излучению с длиной волны от 800 ангстрем до 1 мм и зеркалом диаметром в три метра. Эксперты считали необходимым обеспечить возможность доступа человека к аппарату, чтобы его работа продлилась по меньшей мере десять лет. Значит, необходимы регулярные экспедиции к телескопу — фактически, параллельная программа. К тому же, его оборудование можно было бы обновлять — история показала, что это было отличной идеей. Агентство оптимистично запланировало запуск на 1972 год.
Непростая с технической точки зрения задача осложнялась проблемой финансирования. Бюджет постоянно урезали, а в 1974 году проект перестали финансировать вовсе. Астрономы со всей страны не сдались и развернули борьбу за еще не существующий телескоп — они писали письма, отправляли телеграммы, встречались с конгрессменами. Такая настойчивость удивила и NASA, и Конгресс, и в результате Hubble получил в этом году половину своего бюджета. Естественно, пришлось внести изменения в его конструкцию: диаметр зеркала уменьшили до 2,4 метров. Это привело к компактизации телескопа, что было в общем-то совсем не плохо — с новыми размерами шансов на успех было гораздо больше. Вдобавок пришлось ускоренно договариваться с коллегами из Европы, ведь стало понятно, что без их участия справиться не удастся. В результате Европейское космическое агентство (ESA) обязалось обеспечить новый телескоп камерой съемки тусклых объектов FAINT и солнечными панелями. Борьба за финансирование проекта сопровождала его всю жизнь. В 1976 году конгрессменам пришлось и вовсе посещать специальные лекции, чтобы понять значимость нового телескопа для астрономов. В 1973 году были запущены радиотелескопы VLA, и многие не понимали, зачем сейчас нужен еще один. Но все же финансирование проект получил.
Фиаско или успех?
Разные части телескопа были созданы в лабораториях NASA, Центре космических полетов Годдарда, ESA, Космическом центре Маршалла и Университете Висконсина. Приняли участие и частные компании: Perkin-Elmer разработала и изготовила зеркала и датчики точного наведения, авиастроительная компания Lockheed — аппарат-носитель для телескопа (она же ранее участвовала в запуске телескопов серии OAO). Причем Perkin-Elmer при полировке зеркал использовали станки с ЧПУ, поэтому для подстраховки было запасное зеркало, созданное компанией Kodak с помощью традиционных методов.
Изготовление зеркал на заводе Perkin-Elmer. NASA Marshall Space Flight Center
Миссия постоянно находилась под угрозой — бюджет к 1986 году перевалил за миллиард долларов, а сроки постоянно срывались. Чтобы обеспечить регулярные пилотируемые миссии, NASA работало над программой челноков. При крушении шаттла Challenger в январе 1986 года погибли все семь членов экипажа, в том числе и победительница конкурса «Учитель в Космосе» Шэрон Маколифф. Hubble планировали запустить в октябре, но в итоге полет снова перенесли. Телескоп пришлось законсервировать, что дало возможность еще немного улучшить его конструкцию, а заодно и дописать код для управления. Все четыре года Hubble хранила компания Lockheed, что обходилось в семь миллионов долларов каждый месяц.
История строительства Hubble — это одновременно череда ошибок и побед. 400 млн долларов, которые планировалось потратить изначально, превратились в более чем 6 млрд для Америки и 593 млн для Европы. Телескоп можно было закончить вовремя и в рамках бюджета, только если не возникло бы никаких проблем. Но каковы шансы на это, когда создаешь абсолютно новый сложнейший аппарат?
Утром 24 апреля 1990 года шаттл Discovery STS-31 стартовал с острова Меритт, а вечером следующего дня Hubble уже начал автономный полет. Мозаика человеческих и организационных ошибок в итоге оказалась едва ли не сложнее, чем технологии, которые были использованы. Их последствия не оставили Hubble и после запуска.