Harminc évvel ezelőtt hatalmasat lépett előre az univerzum megismeréséhez vezető úton a világ: 1990 tavaszán a Discovery űrrepülőgép fedélzetén útjára indult, és másnap Föld körüli pályára is állt a Hubble űrtávcső, amely a három évtized során elképesztő felvételeket küldött a Földre a világűrről, jócskán átalakítva korábbi fogalmainkat az univerzumról.

A Hubble 569 kilométeres pályamagasságon kering. Fő alkatrésze egy 2,4 méter átmérőjű Ritchey-Chrétien távcső, mely négy – a távcső élettartama alatt többször cserélt – műszerbe továbbítja az összegyűjtött fényt, és a NASA által irányított amerikai Nagy obszervatóriumok néven ismert sorozat első tagja.

A távcső teljes hossza 13,2 méter, átmérője 4,2 méter, tömege 11,1 tonna. Az űrtávcső feladata megegyezik a Földön alapított obszervatóriumok, vagyis megfigyelő-állomások feladatával, amelyet viszont a világűrbe helyezett távcsövek nagyobb pontossággal képesek elvégezni.

A Hubble előreláthatóan 2030–2040-ig marad üzemben. Tervezett utódját, a James Webb űrtávcsövet várhatóan 2021 márciusában bocsátják fel, bár az csak infravörös tartományban fog dolgozni, látható fényben nem.

420 millió fényévre az ősrobbanástól

A Hubble felvételt küldött a tőlünk 13,3 milliárd fényévre található MACS0647-JD kisméretű galaxisról, amely az ősrobbanás után 420 millió évvel alakult ki. Csekély, alig 600 fényéves átmérőjét az magyarázza, hogy ekkor a világegyetem még a rendkívül gyors kiterjedés állapotában volt – a mi világegyetemünk átmérője például 150 ezer fényév.

Az űrkutatás történetének talán legismertebb űrcsillagászati eszköze az elektromágneses sugárzás közeli infravörös, látható fény és ultraibolya tartományában végez észleléseket, e három kombinálásával születő képein olyan elképesztő részletgazdagsággal jelennek meg a kozmosz objektumai, ami gyökeres változást jelentett a csillagászatban.

A Hubble 1,4 millió megfigyelést végzett, amelyek eredményeit 17 ezer tanulmányban hasznosították. Fantasztikus felvételeket készített gázfelhőről, a csillagképződésnek otthont adó hatalmas ködfelhőkről, hatalmas csillagokról.

Hubble, Oberth, Spitzer

A Hubble a kozmológia alapjait lefektető Edwin Powell Hubble amerikai csillagászról kapta nevét, aki felfedezte, hogy a galaxisok nem a Tejútrendszer részei, valamint arra is rájött, hogy a(z ugyancsak általa felfedezett) kozmikus vöröseltolódást a világegyetem tágulása okozza.

Az űrteleszkóp ötlete Hermann Oberth német tudóstól, a rakétatudomány egyik atyjától származik: ő vetette fel először, hogy egy a Föld légkörén kívülre helyezett űrtávcső jóval szebb képeket készíthetne a világűr látványosságairól, mivel a földi távcsövekkel szemben működését nem zavarja semmiféle légköri jelenség. Az elképzelést 1946-ban egy amerikai csillagász, Lyman Spitzer pontosította, rámutatva, hogy nemcsak az időjárási körülményeket és a légkör torzítását lehetne kivédeni, de a látható fény mellett más, a légkör által kiszűrt hullámhosszokon is képes lehet dolgozni egy leendő űrtávcső.

Az ötletre a NASA 1968-ban bólintott rá, lefektetve egy 3 méteres átmérőjű tükörrel fölszerelt űrteleszkóp, a Large Orbiting Telescope avagy Large Space Telescope terveit. Hat évvel később a NASA úgy döntött, a teleszkópnak moduláris felépítésűnek kell lennie, hogy könnyen karban lehessen tartani, meghibásodó részeit kicserélhessék, az új technológiák beépítésével pedig folyamatosan fejlesszék.

A végül nagyjából négymilliárd dollárba kerülő Hubble tervezése 1975-ben, az Európai Űrügynökséggel közösen kezdődött, és a busz méretű és súlyú, 2,4 méteres átmérőjű főtükörrel szerelt űrtávcső jó pár év csúszás után (amibe a Challenger-katasztrófa is közrejátszott) 1990-re állt startra készen.

Gondok, problémák – és tragikus katasztrófa

Csakhogy a felbocsátás után a földi irányításnak semmiképpen sem sikerült finomabbra állítani az űrtávcső beállítását, a képek nem voltak olyan élesek, mint amire eredetileg számítottak. Mint kiderült, a fókuszálási hibát az okozta, hogy pontatlanul csiszolták fel a fő tükröt. Három évvel későbben aztán sikerült kijavítani a hibát, és 1994-ben megérkeztek az első, igazán éles felvételek.

30 éves működése során a Hubble űrteleszkópot több alkalommal is javították, illetve tovább fejlesztették, így 1993-ban, 1997-ben, 1999-ben és 2002-ben. 2003-ban viszont a Columbia űrsikló tragikus balesetet szenvedett, mielőtt visszatérhetett volna a Föld légkörébe, a levegőben darabokra szakadt, a hét űrhajós egyike sem élte túl a katasztrófát. Ezzel törölték a Hubble soron következő szervizelését, aminek nyomán az űrteleszkóp többször is meghibásodott, két alkalommal leállt. Miután folytatták a rendszeres karbantartást, a problémák lassan megszűntek.

Színpompás világűr

A Hubble űrtávcső előtt a világűrt sötétnek, ridegnek hittük – a Hubble felvételei után már tudjuk, hogy a kozmosz csodálatos, varázslatos, színekben pompázó, csupa fényekkel, robbanásokkal tarkított végtelen tér. Persze, ebben azért van némi csalás is: a távcső ugyanis nem tud színes fényképeket készíteni, a felvételeken látható színkavalkádot a szűrőknek köszönhetjük.

Nyilván a képeket nem csak azért színezik, hogy látványosak legyenek. Az eljárásnak köszönhetően a tudósok egyes részleteket ki tudnak emelni, továbbá egyébként emberi szemmel láthatatlan elemeket is megfigyelhetnek. Az utómunkálatok során a felvételeket a csillagászok összedolgozzák, és egy-egy képben egyesítik, amelyeken a különféle hullámhosszokat eltérő színek jelképeznek.

Mivel többnyire vörös, kék és zöld szűrőket alkalmaznak a felvételeknél, így a fotókon is ezek a színek dominálnak.