Telescopul spațial Hubble (prescurtat HST, de la numele lui în ) este un telescop plasat pe orbită în jurul Pământului, numit așa după astronomul american Edwin Hubble. Scopul secret al telescopului, deși mușamalizat de către creatorii acestuia, este de a surprinde fotografii deocheate cu extratereștri. Este poziționat în afara atmosferei terestre, ceea ce îi conferă avantaje semnificative față de telescoapele de pe Pământ, imaginile nefiind perturbate de către turbulențele atmosferice, iar telescopul putând capta informații și în spectrul ultraviolet, ale cărui lungimi de undă sunt în mod normal puternic atenuate de către stratul de ozon al Pământului. De la lansarea lui în 1990 a devenit unul dintre cele mai importante instrumente din istoria astronomiei. Cu el astronomii au făcut numeroase observații, care au dus la importante descoperiri în astrofizică. Camera fotografică cu câmp foarte larg de pe Hubble furnizează cele mai detaliate imagini în lumină vizibilă realizate vreodată.
De la conceperea lui în 1946 și până la lansare, proiectul construirii unui telescop spațial a fost întârziat repetat de probleme tehnice și de buget. În plus, imediat după lansarea din 1990 s-a descoperit că oglinda lui principală suferea de o aberație de sfericitate, aberație care compromitea grav capacitățile telescopului. Totuși, după o misiune de întreținere din 1993, telescopul a atins calitățile preconizate în proiect, devenind un instrument vital atât pentru astronomie, cât și pentru publicul larg. Telescopul spațial Hubble face parte din programul NASA Great Observatories (în ), alături de Observatorul Compton pentru raze Gamma, Observatorul Chandra pentru raze X și Telescopul spațial Spitzer. Hubble este rezultatul unei colaborări între NASA și Agenția Spațială Europeană (ESA).
Despre Hubble 200px|left | thumb | Secvența din timpul Misiunii de întreținere 1 Hubble este singurul telescop spațial conceput pentru a fi întreținut în spațiu de către astronauți. Până în prezent au fost executate cinci misiuni de întreținere. Prima misiune de întreținere a avut loc în decembrie 1993, când a fost corectată aberația de sfericitate a oglinzii telescopului. A doua misiune de întreținere a fost efectuată în februarie 1997 când au fost adăugate două noi instrumente. A treia misiune de întreținere s-a efectuat în două etape: SMA3A din decembrie 1999 când la telescop s-au făcut reparațiile urgente, urmată de SMA3B din martie 2002 când a fost montată Camera pentru observații panoramice (ACS - Advanced Camera for Surveys).
Față de situația din momentul SM3B, două instrumente științifice au devenit indisponibile, ele ieșind din funcțiune. La bordul telescopului sunt șase giroscoape, dintre care numai trei sunt folosite în mod curent la observații. Totuși, după alte defectări ale acelor giroscoape și pentru a mări durata de viață a telescopului, s-a luat, în august 2005, decizia de a opri unul dintre cele trei giroscoape care funcționau de obicei. Acum Hubble folosește doar două giroscoape alături de senzori pentru reglajul fin. Acest mod de lucru dă rezultate excelente, Hubble realizând în continuare imagini de foarte bună calitate. Sunt în cercetare giroscoapele care vor fi montate pe telescop la a patra misiune de întreținere. 300px|right|thumb|Modul de funcționare al telescopului spațial Hubble. Cele două instrumente științifice sunt Spectrometrul Vizual al Telescopului Spațial care s-a oprit din funcțiune în august 2004, Advanced Camera for Surveys, care s-a defectat în urma unor operațiuni în ianuarie 2007 (totuși, ea mai poate da imagini în spectrul ultraviolet). În prezent, (mijlocul lui 2007) observațiile de pe Hubble sunt obținute cu Wide Field and Planetary Camera 2 (Camera planetară și de câmp larg) și cu Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (Camera pentru spectru infraroșul apropiat și spectrometrul multiobiect). Astrometrul este fixat pe Fine Guidance Sensor (senzori pentru reglajul fin al poziției). Fără o corectare a orbitei sale, orbita HST se va micșora, ceea ce va duce la o reintrare în atmosferă a telescopului spațial după 2010.
După dezastrul din 2003 al Navetei Spațiale Columbia, cea de-a cincea misiune de întreținere care era inițial programată pentru 2004 a fost amânată de mai multe ori din motive de siguranță. NASA a hotărât că o misiune umană este prea periculoasă datorită faptului că Stația Spațială Internațională (SSI) ar fi prea departe pentru ca astronauții să se adăpostească acolo în caz de pericol. Naveta Spațială nu poate să călătorească între orbita Telescopului spațial Hubble și cea a Stației Spațiale Internaționale. NASA și-a reconsiderat ulterior părerea și pe 31 octombrie 2006, administratorul NASA Mike Griffin a dat undă verde pentru a cincea misiune de întreținere, care a fost efectuată de Naveta Spațială Atlantis. Misiunea, planificată pentru luna septembrie 2008, a fost amânată și lansată în mai 2009, și a constat în instalarea a două noi instrumente și în efectuarea de numeroase reparații, și pare să fi avut succes.Associated Press. "Spacewalkers give Hubble its last hug". MSNBC, 18 mai 2009. Ca o măsură de precauție, NASA a avut pe rampa de lansare de la Centrul Spațial Kennedy, Complexul 39B, și Naveta Spațială Discovery, care ar fi ajutat cealaltă navetă spațială în caz de urgență, dar aceasta nu a fost necesară. Aceste reparații vor face ca Telescopul spațial Hubble să funcționeze până în 2013 când va fi lansat succesorul lui, Telescopul Spațial James Webb, care va fi mult superior. Acesta însă va putea face observații doar în infraroșu, Hubble rămânând principalul telescop spațial pentru observarea spectrelor vizibil și ultraviolet.
Concepție, design și scopuri Propuneri și precursori
Istoria telescopului spațial Hubble începe în 1946, când astronomul Lyman Spitzer a scris un referat întitulat „Avantajele astronomice ale unui telescop pe orbită, în afara atmosferei terestre”. În acesta autorul a expus cele două mari avantaje ale unui telescop spațial viitor. Primul avantaj este că rezoluția unghiulară (unghiul cel mai mic, sau puterea separatoare cea mai mare pentru care două obiecte să fie văzute distinct) va fi limitată doar de difracție, nu și de turbulențele atmosferice de pe Pământ, care dau efectul de sclipire al stelelor. Telescoapele de pe Pământ sunt limitate la rezoluții de 0,5 – 1,0 secunde de arc, prin comparație cu rezoluția teoretică limitată doar de difracție, de 0,1 secunde de arc pentru un telescop cu o oglindă de 2,5 m diametru. Al doilea avantaj este că un telescop spațial va putea face observații și pentru lungimi de undă din spectrele infraroșu și ultraviolet, care sunt puternic absorbite de atmosfera terestră.
Spitzer și-a dedicat mare parte a carierei militând pentru construirea unui telescop spațial. În 1962 un raport al Academiei Naționale de Științe a Statelor Unite ale Americii recomanda dezvoltarea unui telescop spațial în cadrul Programului Spațial Uman, și în 1965 Spitzer a fost numit coordonatorul comitetului care să definească obiectivele telescopului spațial.
Astronomia spațială a început să se dezvolte după cel de-al Doilea Război Mondial, oamenii de știință folosind tehnologia rachetelor, utilizată în război. Primul spectru ultraviolet al Soarelui a fost obținut în 1946. În 1962 Regatul Unit a lansat un telescop care avea o traiectorie în jurul Soarelui, ca parte a programului spațial Ariel, iar în 1966 NASA a lansat primul Orbiting Astronomical Observatory (OAO) - Observator astronomic orbital. Primului Observator astronomic orbital i s-a stricat bateria după numai 3 zile, iar ca urmare misiunea spațială a trebuit terminată. A fost urmat de Observatorul astronomic orbital nr. 2, care a observat stelele și galaxiile în ultraviolet, de la lansarea lui din 1968 până în 1972, mult peste durata de viață estimată.
Misiunile Observatoarelor astronomice orbitale au demonstrat rolul important al telescoapelor spațiale în astronomie, iar în 1968 NASA a planificat construirea de telescoape spațiale cu oglindă de 3 m în diametru, cunoscute temporar sub numele de Large Orbiting Telescope (Marele Telescop Orbital) sau Large Space Telescope (LST) (Marele Telescop Spațial), cu o lansare programată pentru 1979. Aceste planuri au evidențiat faptul că, pentru a asigura o durată de viață cât mai îndelungată pentru un proiect atât de costisitor, lansarea telescoapelor spațiale trebuia urmată obligatoriu de misiuni umane în spațiu pentru reparații. Astfel a apărut ideea unei navete spațiale reutilizabile, tehnologie care a devenit disponibilă curând după aceasta.Spitzer, Lyman S (1979), "History of the Space Telescope", Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, v. 20, p. 29
Problema finanțărilor 200px|left | thumb | Machetă a Telescopului spațial Hubble din Marshfield, Missouri, Statele Unite.
Succesul continuu al programului OAO a încurajat un puternic consens între astronomi cum că Marele Telescop Spațial va fi o mare realizare. În 1970 NASA a format două comitete, unul care să se ocupe de partea tehnică a proiectului telescopului spațial și cealaltă care să determine obiectivele științifice ale misiunii. Odată ce acestea au fost stabilite, următorul pas era cel ca NASA să obțină fonduri pentru instrument, mult mai mari decât pentru orice alt telescop terestru. Congresul Statelor Unite ale Americii a ezitat asupra mai multor aspecte ale bugetului propus pentru telescop, cerând mai multe reduceri de buget în stadiile de cercetare. În acel moment cheltuielile vizau studiile detailate ale unor potențiale noi instrumente pentru acel telescop și partea de logistică. În 1974, reducerile de cheltuieli bugetare promovate de Gerald Ford au condus la anularea tuturor fondurilor dedicate proiectului unui telescop spațial.
Ca răspuns la aceasta, o mișcare națională de lobby a fost inițiată de către astronomi. Mulți astronomi s-au întâlnit cu senatorii și congresmenii americani în persoană, și au fost inițiate campanii de petiții pe scară largă. În final, Academia Națională de Științe a SUA a publicat un raport dedicat telescopului spațial, iar Senatul american a deblocat jumătate din fondurile cerute Congresului prima dată.
Problema fondurilor a dus la o reducere a scării proiectului, cu propunerea de a micșora diametrul lentilei de la 3 m la 2,4 m, ambele pentru a reduce costurile prevăzute inițial și a conferi o construcție cât mai compactă potrivită a telescopului. La varianta propusă privind un telescop spațial precursor cu un diametru de 1,5 m, care să testeze sistemul celui care îl va urma s-a renunțat, iar nesiguranța financiară a scăzut și ea odată cu începerea colaborării cu Agenția Spațială Europeană. ESA a fost de acord să furnizeze materialele primei generații de instrumente pentru telescop, celulele solare pentru energia telescopului, precum și oameni care să lucreze în SUA în schimbul faptului ca astronomii europeni să folosească telescopul în 15% din timpul său. Congresul a aprobat în final finanțarea de 36 000 000 USD pentru anul 1978, începând astfel proiectarea Marelui Telescop Spațial, cu lansarea estimată în anul 1983. La începutul anilor 1980 s-a hotărât ca numele telescopului să fie dat după numele lui Edwin Hubble, cel care a făcut una dintre cele mai revoluționare descoperiri ale secolului al XX-lea, cea că universul se extinde.
Construcție și tehnică 250px | right | thumb | Șlefuirea oglinzii principale a Telescopului Spațial Hubble a început la corporația Perkin-Elmer, Danbury, Connecticut, în mai 1979. Inginerul din imagine este Dr. Martin Yellin, un inginer optician care lucra la Perkin-Elmer în cadrul proiectului.