tulo del libro:MetrologaAutor:Gonzalez C - Zeleny J RIdioma:Espaol

Acerca de MetrologaCarlos Gonzalez Gonzalez , Jos Ramn Zeleny Vzquez

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El Telescopio espacial Hubble

El Telescopio espacial Hubble est situado en los bordes exteriores de la atmsfera, en rbita circular alrededor alrededor de la Tierra a 593 kilmetros sobre el nivel del mar, que tarda en recorrer entre 96 y 97 minutos. Fue puesto en rbita el 24 de abril de 1990 como un proyecto conjunto de la NASA y de la ESA. El telescopio puede obtener resoluciones pticas mayores de 0, segundo de arco. Tiene un peso en torno a 11.000 kilos, es de forma cilndrica y tiene una longitud de 13,2 m y un dimetro mximo de 4,2 metros.El telescopio es reflector y dispone de dos espejos, teniendo el principal 2, 4 metros de dimetro. Para la exploracin del cielo incorpora varios espectrmetros y tres cmaras, una de campo estrecho para fotografiar zonas pequeas del espacio (de brillo dbil por su lejana), otra de campo ancho para obtener imgenes de planetas y una tercera infrarroja. Mediante dos paneles solares genera electricidad que alimenta las cmaras, los cuatro motores empleados para orientar y estabilizar el telescopio y el equipos de refrigeracin de la cmara infrarroja y el espectrmetro que trabajan a -180 C.Desde su lanzamiento, el telescopio ha recibido varias visitas de los astronautas para corregir diversos errores de funcionamiento e instalar equipo adicional. Debido al rozamiento con la atmsfera (muy tenue a esa altura), el telescopio va perdiendo peso muy lentamente, ganando velocidad, de modo que cada vez que es visitado, el transbordador espacial ha de empujarlo a una rbita ligeramente ms alta.La ventaja de disponer de un telescopio ms all de la atmsfera radica principalmente en que sta absorbe ciertas longitudes de onda de la radiacin electromagntica que incide sobre la Tierra, especialmente en el infrarrojo lo que oscurece las imgenes obtenidas, disminuyendo su calidad y limitando el alcance, o resolucin, de los telescopios terrestres. Adems, stos se ven afectados tambin por factores meteorolgicos (presencia de nubes) y la contaminacin lumnica ocasionada por los grandes asentamientos urbanos, lo que reduce las posibilidades de ubicacin de telescopios terrestres.Desde que fue puesto en rbita en 1990 para eludir la distorsin de la atmsfera - histricamente, el problema de todos los telescopios terrestres -, el Hubble ha permitido a los cientficos ver el Universo con una claridad jams lograda. Con sus observaciones, los astrnomos confirmaron la existencia de los agujeros negros, aclararon ideas sobre el nacimiento del Universo en una gran explosin, el Big Bang, ocurrida hace unos 13.700 millones de aos, y revelaron nuevas galaxias y sistemas en los rincones ms recnditos del cosmos. El Hubble tambin ayud a los cientficos a establecer que el sistema solar es mucho ms joven que el Universo.En principio se pens traer el telescopio de vuelta a la Tierra cada cinco aos para darle mantenimiento, y que adems habra una misin de mantenimiento en el espacio en cada periodo. Posteriormente, viendo las complicaciones y riesgos que involucraba hecer regresar el instrumento a la Tierra y volver a lanzarlo, se decidi que habra una misin de mantenimiento en el espacio cada tres aos, quedando la primera de ellas programada para diciembre de 1993. Cuando al poco tiempo de haber sido lanzado, se descubri que el Hubble padeca de una aberracin ptica debida a un error de construccin, los responsables empezaron a contar los das para esta primera misin de mantenimiento, con la esperanza de que pudiera corregirse el error en la ptica.A partir de que en esa primera misin de mantenimiento se instal un sistema para corregir la ptica del telescopio, sacrificando para ello un instrumento (el fotmetro rpido), el Hubble ha demostrado ser un instrumento sin igual, capaz de realizar observaciones que repercuten continuamente en nuestras ideas acerca del Universo.El Hubble ha proporcionado imgenes dramticas de la colisin del cometa Shoemaker-Levy 9 con el planeta Jpiter en 1994, as como la evidencia de la existencia de planetas orbitando otras estrellas. Algunas de las observaciones que han llevado al modelo actual del universo en expansin se obtuvieron con este telescopio. La teora de que la mayora de las galaxias alojan un agujero negro en su ncleo ha sido parcialmente confirmada por numerosas observaciones.En diciembre de 1995, el telescopio fotografi el campo profundo del Hubble, una regin del tamao de una treinta millonsima parte del rea del cielo que contiene varios miles de galaxias. Una imagen similar del hemisferio sur fue tomada en 1998 aprecindose notables similitudes entre ambas, lo que ha reforzado el principio que postula que la estructura del Universo es independiente de la direccin en la cual se mira.Telescopio espacial HubblePara otros usos de este trmino, vaseHubble.Telescopio espacial Hubble

Eltelescopio espacialHubble visto desde elTransbordador espacial Discoverydurante la misin STS-82.

Informacin general

OrganizacinNASA/ESA

NSSDC ID1990-037B

Rgimen de longitud de ondaUltravioleta, visible e infrarrojo cercano

Altitud orbital600km

Perodo orbital97minutos

Tipo de rbitarbita terrestre bajacasi circular

Velocidad orbital7500m/s

Fecha de lanzamiento24 de abrilde199008:33:51 amEDT12

Vehculo de lanzamientoTransbordador EspacialDiscovery(STS-31)

Duracin de la misin25 aosy27 das transcurridos

Fecha de desactivacinEntre 2016 y 2021345

Masa11100kg

Longitud13,2m

Caractersticas

Tipo de telescopioRitchey-Chrtienreflector

Dimetro2,4m

rea colectoraaprox. 4,5m6

Distancia focal efectiva57,6m

Instrumentos

NICMOSCmara y espectrmetro multi-objeto del infrarrojo cercano

ACSCmara avanzada para sondeos (parcialmente estropeada)

WFC3Cmara de gran angular 3

STISEspectrgrafo de imgenes del telescopio espacial

COSEspectrgrafo de orgenes csmicos

FGSSensores de guiado fino

Pginas webhubble.nasa.govhubblesite.orgspacetelescope.org

Eltelescopio espacial Hubble(HSTpor sus siglas en ingls), tambin conocido comotelescopio orbital Hubble, es untelescopioque orbita en el exterior de la atmsfera, enrbitacircular alrededor de la Tierra a 593 km sobre el nivel del mar, con un perodo orbital entre 96 y 97 min. Denominado de esa forma en honor del astrnomoEdwin Hubble, fue puesto en rbita el24 de abrilde1990en la misinSTS-31y como un proyecto conjunto de laNASAy de laAgencia Espacial Europeainaugurando el programa deGrandes Observatorios. El telescopio puede obtener imgenes con unaresolucin pticamayor de 0,1segundos de arco.La ventaja de disponer de un telescopio ms all de la atmsfera es esencialmente que de esta manera se pueden eliminar los efectos de la turbulencia atmosfrica. Adems, la atmsfera absorbe fuertemente laradiacin electromagnticaen ciertaslongitudes de onda, especialmente en elinfrarrojo, disminuyendo la calidad de las imgenes e imposibilitando la adquisicin de espectros en ciertas bandas caracterizadas por la absorcin de la atmsfera terrestre. Los telescopios terrestres se ven tambin afectados por factores meteorolgicos (presencia de nubes) y lacontaminacin lumnicaocasionada por los grandes asentamientos urbanos, lo que reduce las posibilidades de ubicacin de telescopios terrestres.7Una de las caractersticas del HST era la posibilidad de ser visitado por astronautas en las llamadas misiones de servicio (SM, por sus siglas en ingls). Durante las misiones de servicio se poda arreglar elementos estropeados, instalar nuevos instrumentos y elevar la rbita del telescopio. Se realizaron 5 misiones de servicio (SM1,SM2,SM3A,SM3BySM4). La ltima tuvo lugar en mayo de 2009 y en ella se produjo la mejora ms drstica de la capacidad instrumental del HST, al instalarse dos nuevos instrumentos (WFC3yCOS), repararse otros dos (ACSySTIS) y mejorar otro ms (FGS).4

Imagen de lanebulosa del guilatomada por el Hubble.ndice[ocultar] 1Descripcin tcnica 2Las misiones de servicio 2.1La primera misin de servicio (SM1) 2.2La segunda misin de servicio (SM2) 2.3La tercera misin de servicio (SM3A) 2.4La cuarta misin de servicio (SM3B) 2.5La quinta misin de servicio (SM4) 3Datos recogidos sobre el origen del universo 4Imgenes enviadas 5Cifras 6Galera de imgenes 7Vase tambin 8Referencias 9Enlaces externosDescripcin tcnica[editar]El telescopio tiene una masa en torno a 11toneladas, de forma cilndrica con una longitud de 13,2my undimetromximo de 4,2m. El coste del HST ascendi (en 1990) a 2000 millones dedlares estadounidenses. Inicialmente un fallo en el pulido del espejo primario del telescopio fabricado porPerkin Elmerprodujo imgenes ligeramente desenfocadas debido aaberraciones esfricas. Aunque este fallo fue considerado en su da como una importante negligencia por parte del proyecto, la primera misin de servicio al telescopio espacial pudo instalar un sistema de correccin ptica capaz de corregir el defecto del espejo primario (COSTAR, iniciales en ingls de ptica correctora como reemplazo axial del telescopio espacial) alcanzndose las especificaciones de resolucin inicialmente previstas.El HST es untelescopiode tipo reflector y suespejoprimario tiene un dimetro de 2,4m. Para la exploracin del cielo incorpora en la actualidad cuatro instrumentos con capacidad de obtener imgenes y espectros, un espectrgrafo y tres sensores de guiado fino que pueden actuar como interfermetros. Para la generacin deelectricidadse emplean dospaneles solaresque alimentan las cmaras, los cuatro motores empleados para orientar y estabilizar el telescopio, los equipos derefrigeracinde los instrumentos y la electrnica del telescopio. As mismo, el HST dispone de bateras recargables a partir de los paneles solares que le permiten utilizar la electricidad almacenada cuando la Tierra eclipsa el Sol o cuando la orientacin de los paneles solares no es la apropiada.Las misiones de servicio[editar]Ya desde su diseo, el HST se concibi como un telescopio espacial que podra ser visitado por eltransbordador espacial. Las razones para esa capacidad son: Poder reparar elementos estropeados. El espacio es un entorno agresivo para un satlite debido al efecto sobre los elementos electrnicos de las partculas elementales cargadas que se desplazan a gran velocidad y a la posibilidad de impactos con micropartculas. Por ese motivo, estaba claro desde el principio que algunas partes del HST fallaran en un plazo no muy largo. Instalar nuevos instrumentos, ya sean instrumentos cientficos u otras partes del telescopio. Dada la rpida evolucin de la tecnologa, los detectores u ordenadores (por poner dos ejemplos) disponibles durante la larga vida del telescopio son superiores a los que originalmente se instalaron antes de su lanzamiento. Las visitas del transbordador permite actualizar esos elementos y as mejorar la capacidad del HST. Mantener la rbita del telescopio. Debido alrozamientocon la atmsfera (muy tenue pero no inexistente a esa altura), el telescopio se frena muy lentamente y, como consecuencia de la atraccin gravitatoria terrestre, pierde altura. Cada vez que eltransbordador espaciallo visita, lo empuja a una rbita ligeramente ms alta.

Secuencia de imgenes obtenidas entre1994y1999por la WFPC2 en las que se ve el movimiento de unobjeto Herbig-Haro.La primera misin de servicio (SM1)[editar]La primera misin de servicio se llev a cabo con eltransbordador Endeavour(STS-61) en diciembre de1993y tuvo una duracin de diez das. El plan de la SM1 estuvo fuertemente condicionado por la aberracin esfrica detectada tres aos antes en el espejo primario. Las dos reparaciones ms importantes fueron la sustitucin del Fotmetro de Alta Velocidad (HSP, por sus iniciales en ingls) por la ptica correctora COSTAR y la instalacin de la Cmara Planetaria y de Gran Angular 2 (WFPC2) en el lugar de la cmara original (WFPC). El propsito de COSTAR era el conseguir el enfoque correcto de los otros tres instrumentos axiles originales del telescopio (la Cmara de Objetos Dbiles o FOC, el Espectrgrafo de Objetos Dbiles o FOS y el Espectrgrafo Goddard de Alta Resolucin o GHRS). La WFPC2 ya incorporaba su propia correccin del efecto de la aberracin esfrica del espejo primario. Adems, se instalaron dos nuevos paneles solares, cuatro giroscopios, dos unidades elctricas de control, dos magnetmetros y un nuevo ordenador de a bordo. Por ltimo, la rbita del HST fue elevada por primera vez desde su lanzamiento.La SM1 estuvo rodeada de gran expectacin. Por ejemplo, la revistaNew Scientistdeclaraba antes de su ejecucin que constitua la reparacin ms ambiciosa de la historia de la aeronutica. El xito de la misin fue total hasta el punto que el jefe cientfico del proyecto,Edward J. Weiler, declar que "el Hubble ha quedado reparado a un grado que nunca hubiramos soado.La segunda misin de servicio (SM2)[editar]La segunda misin de servicio se llev a cabo con el transbordadorDiscovery(STS-82) en febrero de1997. En ella se reemplazaron dos instrumentos preexistentes (el GHRS y el FOS) por otros dos nuevos, el Espectrgrafo de Imgenes del Telescopio Espacial (STIS) y la Cmara y Espectrmetro Multi-Objeto del Infrarrojo Cercano (NICMOS), se sustituy un sistema de almacenamiento de datos en cinta por uno de estado slido, se repar el aislamiento trmico y se elev la rbita del telescopio. El sistema de refrigeracin de NICMOS no funcion de la manera especificada y eso hizo que su vida til se redujera de 4,5 a 2 aos.La tercera misin de servicio (SM3A)[editar]La tercera misin de servicio se llev a cabo con el transbordadorDiscovery(STS-103) en diciembre de1999.La cuarta misin de servicio (SM3B)[editar]La cuarta misin de servicio se llev a cabo con el transbordadorColumbia(STS-109) en marzo de2002.La quinta misin de servicio (SM4)[editar]

Hubble 20 aos. Nebulosa Carina.La quinta misin de servicio se llev a cabo con el transbordadorAtlantis(STS-125) en mayo de2009. sta fue la ltima misin de servicio y dur 11 das, participaron en ella 7 tripulantes con el objetivo de reparar y aadir nuevos instrumentos al telescopio.4La quinta misin de mantenimiento, prevista para2006, se cancel inicialmente pero posteriormente se reinstaur. Con ella, est previsto que el Hubble alcanzar el final de su vida til hasta mediados de la dcada de 2010. La fecha exacta del fin del Hubble es incierta, ya que depende de la vida de losgirscopos, bateras y el frenado atmosfrico (corregible). La NASA prev lanzar hacia el ao 20188un telescopio de nueva generacin (elTelescopio espacial James Webb) para observar en el infrarrojo cercano y medio. El James Webb no es un sustituto del Hubble sino un complemento, ya que observa en un rango distinto del espectro electromagntico.El 14 de junio de 2006 lacmara avanzada para sondeos(siglas en ingls, ACS), uno de los instrumentos considerados fundamentales en el telescopio, dej de funcionar. La causa fue un excesivo voltaje en el circuito de alimentacin principal que fue subsanada con la activacin del sistema de respaldo. El 30 de junio la ACS volvi a funcionar correctamente. El 31 de octubre de 2006, el Administrador de NASA anunci la aprobacin para una misin de mantenimiento. Esta misin de 11 das de duracin tendr lugar tentativamente en el otoo de 2008 y entraa la instalacin de nuevas bateras, de la tercera cmara de gran angular (WFC3) y de un nuevo espectrgrafo (COS), as como la reparacin de losgirscoposy posiblemente de STIS.El 27 de enero de 2007, la ACS dej de funcionar de nuevo debido a un cortocircuito en la misma. En principio, se pens que el dao era irreversible para todos sus detectores. No obstante, ms tarde se consigui revivir uno de ellos (la SBC) y en la actualidad se est analizando si es posible reparar o no los otros dos (el WFC y el HRC) en la prxima misin de reparacin. En la decisin final influirn los nuevos instrumentos que se instalarn en dicha misin (la WFC3 y el COS) y si es preferible reparar la ACS o STIS (existe un tiempo mximo que los astronautas pueden pasar fuera de la nave y la reparacin de un instrumento lleva varias horas como mnimo). Mientras tanto, el Hubble utilizar los dems instrumentos que estn disponibles para investigaciones.9Datos recogidos sobre el origen del universo[editar]El Hubble est logrando que los tericos se replanteen algunas de sus ideas respecto a la edad del universo. De hecho, la idea actual se encuentra ante una paradoja. Los datos ms recientes que ha proporcionado el Hubble, segnWilford, escritor de asuntos cientficos del peridicoThe New York Times,indican de manera convincente que el universo puede ser mucho ms joven de lo que calculaban los cientficos. Tal vez no tenga ms de ocho mil millones de aos, en vez de los clculos anteriores, que le asignaban catorce mil millones aproximadamente. El problema radica en quese da por seguro que algunas estrellas tienen unos doce mil millones de aos.Imgenes enviadas[editar]

Imagen delcometa Shoemaker-Levy 9captada con el HST.No tard en demostrarse que haba valido la pena corregir el sistema ptico. Enjuniode1994, la revistaTimepublic que el Hubble haba descubierto claros indicios en apoyo de la existencia de losagujeros negros. LaNASAanunci que este haba descubierto una nube de gases en forma de disco que gira a una vertiginosa velocidad. Se halla a unos 50 millones deaos luz, en el centro de la galaxiaM 87. Se dice que tiene una masa estimada de entre 2000 y 3000 millones deestrellasdel tamao delSol, pero comprimidas en un espacio del tamao delsistema solar. Los cientficos calculan que el disco de gases tiene una temperatura de 10000 grados Celsius. La nica explicacin que puede darse en la actualidad para este fenmeno es la existencia de una enorme fuerza gravitatoria ejercida por un mastodntico agujero negro, en torno al cual da vueltas el disco.El Hubble tambin envi imgenes extraordinarias delcometa Shoemaker-Levy 9cuando este se diriga en una trayectoria autodestructiva aJpiter, donde se desintegr en julio de 1994. Las imgenes de las galaxias que enva el Hubble son de tal nitidez que un cientfico calific as el trabajo: Un ligero cambio en elespejo, un paso gigante enastronoma. Segn la revistaInvestigacin y Ciencia, en la actualidad la resolucin del Hubble duplica la del mejor instrumento instalado enTierra, y gracias a ello puede observar con claridad un volumen de espacio mil veces mayor que otros telescopios.Cifras[editar] En el momento de ser lanzado era del tamao de un vagn cisterna o de un edificio de cuatro pisos, de 13 metros de longitud y 4 de dimetro, y un peso superior a las 12 toneladas. La cmara ms sofisticada del telescopio espacial Hubble ha creado una imagen mosaico de un gran pedazo del cielo, que incluye al menos 10000 galaxias. El Hubble se encuentra a 593kmsobre nivel del mar. Con el telescopio Espacial Hubble se han observado aproximadamente un milln de objetos. En comparacin, el ojo humano tan slo puede ver unas 6000 estrellasa simple vista. Las observaciones del HST, unas 500000 fotografas, ocupan 1420 discos pticos de 6,66GB. El Hubble orbita la Tierra a unos 28000km/h.,10dando una vuelta a nuestro planeta aproximadamente cada 97 minutos. A pesar de la gran velocidad a la que orbita la Tierra, el telescopio es capaz de apuntar a un astro con enorme precisin (la desviacin es inferior al grosor de un cabello humano visto a una distancia de un kilmetro y medio). El Hubble tiene un ndice con la posicin detallada de 15 millones de estrellas (catlogo H.G.S.C. oHubble Guide Star Catalogue) que le permite apuntar con gran precisin a sus objetivos. La distancia total que ha recorrido alrededor de la Tierra es de unos 3000 millones dekilmetros, superior a la que supondra hacer un viaje de ida aNeptuno. Astrnomos de ms de 45 pases han publicado los descubrimientos hechos con el Hubble en 4800 artculos cientficos.Galera de imgenes[editar] NGC 6302. Campo Ultra Profundo del Hubble. Nebulosa Keyhole. Nebulosa del guila. SN 1006. Galaxias Antennae. Galaxia del Sombrero. V838 Monocerotis. Nebulosa Ojo de gato.