Undur alheimsins urðu mönnum aðgengileg sem aldrei fyrr með tilkomu Hubble-geimsjónaukans sem fagnar aldarfjórðungsafmæli sínu í þessum mánuði. Mörg ljón voru hins vegar á vegi hans allt frá upphafi og jafnvel eftir að hann komst á braut um jörðu en Hubble heldur samt áfram að víka út þekkingu mannkynsins enn þann dag í dag.

Hubble-sjónaukinn er samstarfsverkefni bandarísku og evrópsku geimstofnananna NASA og ESA og var skotið á loft með Discovery-geimferjunni árið 1990, eins og sagt er frá á Stjörnufræðivefnum. Menn hafði lengi dreymt um að senda sjónauka út fyrir lofthjúp jarðar út í geiminn. Lofthjúpurinn er á sífelldu iði og truflar því hárnákvæmar mælingar á fjarlægum fyrirbærum með sjónaukum frá yfirborði jarðar auk þess sem hann lokar á stóran hluta ljóssins sem berst frá þeim. Það var fyrst um miðjan 7. áratug síðustu aldar sem nefnd var sett á fót í Bandaríkjunum um geimsjónauka sem skotið yrði á loft árið 1979.

Erfiðlega gekk hins vegar að fjármagna verkefnið og tafir urðu á smíði hans. Loks stóð til að láta verkefnið verða að veruleika haustið 1986 en þá dundu verstu hörmungarnar á. Eftir að geimferjan Challenger fórst í janúar það ár með sjö manna áhöfn var öllum frekari ferðum geimferjanna frestað um óákveðinn tíma.

Geimferjurnar hófu sig ekki aftur á loft fyrr en í árslok 1988. Hubble var því loks skotið á loft 24. apríl árið 1990 með Discovery og komið á braut um jörðina daginn eftir.

Skekkjan nam 1/50 af breidd mannshárs

Þó að Hubble væri kominn á braut um jörðina var erfiðleikunum hins vegar hvergi nærri lokið. Fyrstu myndirnar sem bárust frá honum voru vissulega mun skarpari en þær myndir sem menn höfðu tekið frá jörðinni. Þær voru hins vegar miklu óskýrari en búist hafði verið við. Náði sjónaukinn ekki að skerpustilla eða fókusa rétt.

Í ljós kom að galli var í spegli í sjónaukanum. Spegillinn var aðeins of flatur til jaðranna sem nam 1/50 af breidd mannshárs. Ástæðan var örlítil skekkja í tækjabúnaði fyrirtækisins sem slípaði spegilinn. Sætti NASA mikilli gagnrýni vegna klúðursins enda hafði verkefnið kostað fúlgur fjár.

Þrátt fyrir þetta var hægt að gera góðar mælingar á björtum fyrirbærum með Hubble en rannsóknir á fjarlægari og daufari fyrirbærum voru hins vegar ómögulegar vegna skekkjunnar. Til að vega upp á móti henni þróuðu stjörnufræðingar myndgreiningartækni sem hefur síðan meðal annars nýst til að greina krabbamein í mönnum.

Engu að síður var mikilvægt að leiðrétta skekkjuna og þegar fyrsti viðhaldsleiðangurinn var farinn til Hubble árið 1993 var sérstökum búnaði komið fyrir í honum til að vega upp á móti henni. Viðgerðin tókst fullkomlega en á árunum sem síðan eru liðin hefur öllum mælitækjum sjónaukans verið skipt út og taka þau tillit til skekkjunnar í speglinum.

Fangaði ímyndunarafl heimsbyggðarinnar

Á þessum aldarfjórðungi sem Hubble-sjónaukinn hefur þeyst hátt yfir yfirborði jarðarinnar og rýnt út í geiminn hefur hann gjörbreytt hugmyndum manna um alheiminn sem þeir búa í. Hann hefur tekið myndir af daufum vetrarbrautum í órafjarlægð sem hafa gefið mönnum hugmynd um hvernig alheimurinn var eitt sinn og hvernig hann hefur þróast.

Fyrir vikið vita menn með meiri nákvæmni en áður hve gamall alheimurinn er og að hann þenst sífellt hraðar út í stað þess að hægja á sér eins og vísindamenn töldu áður. Fyrir þá uppgötvun fengu þrír vísindamenn Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði árið 2011.

Þá hefur Hubble-geimsjónaukinn tekið bestu myndir af reikistjörnunum í sólkerfinu okkar ef frá eru taldar myndir frá geimförum sem hafa verið send til þeirra og mælingar hans hafa sýnt fram á að risasvarthol er að finna í kjörnum flestra eða allra stórra vetrarbrauta.

Þekktustu myndir Hubble eru þó líklega þær sem hann hefur tekið af fæðingarstöðum stjarna. Árið 1995 birtu vísindamenn mynd af Arnarþokunni, stjörnuþoku í um 7.000 ljósára fjarlægð frá jörðinni þar sem stjörnur eru að fæðast, sem fangaði ímyndun almennings um allan heim. Myndin hlaut nafnið Stöplar sköpunarinnar en þar mátti sjá hundrað nýfæddar stjörnur skína í skýi sem líktist helst útréttri hendi.

Brennur upp á 4. áratugnum

Upphaflega gerðu NASA og ESA aðeins ráð fyrir því að Hubble-geimsjónaukinn entist í um tíu ár. Nú aldarfjórðungi síðar heldur hann hins vegar áfram að leggja sitt af mörkum til vísindanna. Ef engar alvarlegar bilanir koma upp telja menn að sjónaukinn geti enst til 2020. Ef ekkert verður gert mun hann falla inn í lofthjúp jarðarinnar og brenna upp á milli 2030 og 2040.

Arftaki Hubble er James Webb-geimsjónaukinn sem stendur til að skjóta á loft í október 2018 en hann verður þó töluvert frábrugðinn Hubble. Spegill hans er mun stærri en Hubble og getur hann því greint tíu til hundrað sinnum daufari fyrirbæri. Hann á því að rannsaka fyrstu stjörnurnar og vetrarbrautirnar sem mynduðust í alheiminum.

James Webb-sjónaukinn verður ekki á braut um jörðina eins og Hubble heldur í um 1,5 milljón kílómetra fjarlægð frá henni í svonefndum Lagrangre-punkti 2. Það er staður þar sem þyngdarkraftur sólarinnar og jarðarinnar jafnast út og geimfar eins og sjónaukinn getur verið á braut þar um jörðina og sólina. Fjarlægðin þýðir þó að geimfarar munu ekki geta sinnt viðhaldi á sjónaukanum.

Heimild: Stjörnufræðivefurinn