Pérdida de giroscopios, una nueva prueba para el legendario Hubble

El Telescopio Espacial Hubble lleva más de 30 años explorando el espacio con alta precisión y resolución.

Ubicado fuera de la atmósfera terrestre, en órbita terrestre baja, puede realizar observaciones sin distorsiones por la interferencia atmosférica y proporciona a los científicos fotografías únicas de galaxias distantes, lo que les permite acercarse a la comprensión de las primeras etapas de la formación del Universo.

Hubble está resolviendo un problema increíblemente difícil. Para obtener imágenes claras, debe permanecer apuntado al mismo punto en miliarcosegundos (donde un miliarcosegundo equivale a una 3.600.000 de grado) durante un máximo de 24 horas.

Al mismo tiempo, el telescopio gira alrededor de la Tierra a una velocidad de unos 27 mil kilómetros por hora, experimentando cambios bruscos de temperatura desde un calor extremo hasta un frío extremo. Superar estas condiciones extremas es una hazaña de ingeniería en sí misma.

Para producir imágenes de alta calidad, el Hubble utiliza un sofisticado sistema de control de actitud similar al utilizado en naves espaciales y aviones. El elemento clave de este sistema son los giroscopios, dispositivos que miden la velocidad angular y la orientación de un objeto en el espacio. Inicialmente, el telescopio estaba equipado con seis giroscopios, tres principales y tres de respaldo, que proporcionaban la precisión de seguimiento necesaria.

Sin embargo, a lo largo de los años de funcionamiento en el entorno espacial, cuatro de estos giroscopios fallaron debido al envejecimiento natural y a complicaciones acumuladas. Como resultado, la NASA anunció que el Hubble estaba entrando en funcionamiento con un giroscopio restante.

Normalmente, para determinar la orientación de un telescopio en el espacio, se necesitan al menos tres de estos dispositivos, uno para cada eje de coordenadas.

Los ingenieros han encontrado una solución ingeniosa a este problema. Utilizaron otros sensores, como magnetómetros y rastreadores de estrellas, para compensar la falta de giroscopios. Gracias a esto, el telescopio sigue siendo capaz de realizar observaciones precisas a pesar de las difíciles condiciones de funcionamiento.

Utilizando magnetómetros, es posible obtener una idea aproximada de la orientación relativa a la dirección conocida de un campo magnético, de forma similar a cómo funciona una brújula. Un magnetómetro triaxial es capaz de rastrear cambios en el campo magnético a medida que un satélite se mueve alrededor de la Tierra, lo que le permite determinar su orientación espacial.

Aún más precisos son los rastreadores de estrellas y los sensores solares. Estos dispositivos comparan lo que observan con un mapa del cielo, determinando exactamente hacia dónde apuntan.

Combinando lecturas de magnetómetros, rastreadores de estrellas, sensores solares y el giroscopio restante, los ingenieros pudieron mantener la precisión de orientación del Hubble cercana a una configuración de tres giroscopios.

Aunque el uso de un solo giroscopio limita la velocidad a la que el telescopio puede rastrear objetos en el espacio.

El sistema de control de actitud del Hubble se considera uno de los más precisos jamás creados por el hombre. Esto le permitió obtener fotografías únicas del Universo temprano durante más de tres décadas. La pérdida de la mayoría de los giroscopios es sólo otro recordatorio de que los días del legendario telescopio están contados.

El sucesor será el telescopio espacial James Webb, lanzado en diciembre de 2021. Se encuentra a 1,6 millones de kilómetros (1 millón de millas) de la Tierra, en lo que se conoce como el segundo punto de Lagrange (L2). Esto le permite tener un parasol protector que proporciona bajas temperaturas para la óptica infrarroja de alta precisión.

Si bien los descubrimientos de Hubble han ampliado enormemente nuestra comprensión del universo, el Telescopio James Webb abrirá nuevas posibilidades para la observación del espacio profundo, permitiéndonos observar confines más distantes del espacio.

Sin embargo, por ahora, a pesar de las dificultades técnicas que han surgido, el Hubble continúa deleitando a científicos y entusiastas de la astronomía con nuevas imágenes que les permiten observar rincones cada vez más distantes del Universo.

Sus continuas observaciones durante tres décadas han sido una valiosa contribución a la comprensión del cosmos.

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