Durante más de tres décadas, el telescopio espacial Hubble ha estado abriendo nuevos caminos en astronomía, cosmología y ciencia planetaria, brindando resultados que pocas o ninguna otra instalación puede igualar, y mucho menos superar. Ningún otro observatorio orbital ha logrado un alto rendimiento tan constante durante tantos años, gracias a una serie de misiones de reparación y mantenimiento realizadas por los astronautas de la NASA.
La NASA realizó cinco misiones del transbordador espacial al Hubble en órbita terrestre baja entre 1993 y 2009 para actualizar los instrumentos científicos, reemplazar los sistemas fallidos e impulsar la órbita del Hubble, que decae naturalmente con el tiempo debido a la fricción contra los tenues alcances exteriores de la atmósfera terrestre. Las misiones de servicio cesaron con el final del programa del transbordador espacial, dejando al Hubble en un descenso lento pero constante hacia la Tierra. Sin más intervención, los funcionarios de la NASA dicen que el telescopio tiene un 50 por ciento de posibilidades de volver a caer a la atmósfera en 2037.
Ahora, sin embargo, está surgiendo una nueva esperanza para el Hubble en el ámbito de los vuelos espaciales comerciales. El empresario y astronauta privado Jared Isaacman, que se está preparando para su segundo de cuatro vuelos comprados a SpaceX, quiere pilotar una de las cápsulas Dragon de la compañía hasta el Hubble para impulsar su órbita, a un costo mínimo o nulo para los contribuyentes. “Creo que sería una gran cosa que hacer por la ciencia y la investigación en todo el mundo”, dice Isaacman. Científico americano.
El encuentro propuesto sería parte del Programa Polaris, financiado y dirigido por Isaacman, que se espera que culmine con el primer viaje tripulado a bordo de Starship, un gigantesco sistema de transporte espacial multipropósito y reutilizable que ahora está desarrollando SpaceX. Para la misión de lanzamiento de Polaris, programada para lanzarse en marzo de 2023 a bordo de una nave espacial Dragon, Isaacman y tres compañeros de tripulación planean realizar una caminata espacial, la primera de astronautas privados, y romper el récord de gran altitud para una nave espacial tripulada en órbita terrestre. ambientada en 1966 por Géminis 11.
La NASA ya está profundamente comprometida con SpaceX, una compañía que rápidamente ha llegado a dominar la industria global de vuelos espaciales. Cuando la agencia realizó su quinta y última llamada de servicio del transbordador espacial al Hubble en mayo de 2009, a SpaceX aún le faltaba un año para el primer vuelo de su cohete Falcon 9 y tres años para el primer acoplamiento de una cápsula Dragon en el Aeropuerto Internacional. Estación Espacial. Hoy, SpaceX se acerca a su lanzamiento número 200, el 70 por ciento de los cuales fueron en cohetes que habían sido recuperados y vueltos a volar. Las cápsulas Dragon han atracado en la estación 33 veces con carga y tripulaciones, incluida una carta privada para Axiom Space, con sede en Houston. Y en 2021, SpaceX también completó una misión Dragon tripulada de vuelo libre: el primer vuelo espacial de Isaacman, llamado Inspiración4.
Después del Instituto de Tecnología de California, que opera el Laboratorio de Propulsión a Chorro para la NASA, la agencia espacial de EE. UU. ahora gasta anualmente más dinero con SpaceX, más de $ 2 mil millones solo en el año fiscal 2022, que en cualquier otra organización. Además de los viajes de carga de la estación y los vuelos de ferry de la tripulación, SpaceX, dirigida por el empresario tecnológico Elon Musk, tiene contratos con la NASA para lanzar proyectos científicos de alta prioridad, incluida la misión multimillonaria Europa Clipper; vuelos de carga al espacio cislunar; y una demostración de los servicios de transporte basados en Starship para el aterrizaje de astronautas en la superficie de la luna como parte del programa Artemis de la agencia.
Más allá de la NASA, SpaceX brinda servicios de lanzamiento al ejército de EE. UU., clientes comerciales y gobiernos extranjeros. La compañía también fabrica, lanza y opera su propio servicio de banda ancha basado en el espacio, Starlink, que ya es la constelación de satélites más grande del mundo. Más de 3000 satélites Starlink se encuentran ahora en órbita terrestre baja, y SpaceX cuenta con la aprobación de la Comisión Federal de Comunicaciones para expandir la red con casi 9000 más.
Por eso, cuando SpaceX e Isaacman lanzaron una misión Dragon al Hubble, la NASA tomó la propuesta en serio. Como primer paso, la agencia espacial firmó el 22 de septiembre un Acuerdo de la Ley Espacial sin fondos con SpaceX para lanzar un estudio de factibilidad de seis meses. “Estamos trabajando en ideas locas todo el tiempo”, dijo a los periodistas el jefe científico de la NASA, Thomas Zurbuchen, durante una conferencia telefónica el 29 de septiembre. “Se supone que siempre debemos ir más allá, y esto es realmente convincente”.
La NASA esperaba que su última misión de servicio del transbordador al Hubble extendiera la vida útil del observatorio al menos hasta 2014, momento en el que se esperaba el lanzamiento de su sucesor, el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Aunque JWST terminó sin volar hasta diciembre de 2021, Hubble aguantó. La NASA ahora espera que el Hubble permanezca operativo hasta la década de 2030 sin más misiones de servicio. “Somos capaces de pronosticar qué [the] es muy probable que surjan los problemas, y comience a trabajar en esos problemas con anticipación”, dice Patrick Crouse, gerente de proyectos del Hubble en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Por ejemplo, los ingenieros han desarrollado técnicas para apuntar el Hubble y bloquear objetivos incluso si falla el hardware de guía adicional integrado. El observatorio actualmente tiene operativos tres de los seis giroscopios de orientación de naves espaciales, aunque todos los que quedan tienen un diseño mejorado y más robusto que los que se han cerrado.
“Tenemos muchos componentes que han superado su vida útil esperada debido a la dosis de radiación o varios problemas que pueden hacer que fallen. Tenemos una buena cantidad de redundancia… y proyectamos que, debido a la radiación, podríamos ver cierta degradación, pero sería una falla elegante, no repentina, de los sistemas”, dice Crouse. “Creo que será una carrera de caballos, si somos capaces de llegar a la década de 2030, entre los giroscopios y los sensores de guía fina”, agregó.
La órbita degradante del Hubble es otra cuestión. El telescopio se ha desplazado hacia abajo más de 30 kilómetros desde su último impulso en 2009, cuando la última misión de servicio de la NASA lo elevó a una altitud de 564 kilómetros.
SpaceX propone impulsar el Hubble a una órbita significativamente más alta en algún lugar entre 600 y 610 kilómetros sobre la Tierra. El estudio, que será supervisado por Barbara Grofic, directora de programas de la División de Proyectos de Astrofísica Goddard de la NASA, evaluará las capacidades técnicas de Dragon y los riesgos potenciales para el Hubble.
El equipo de estudio de seis miembros, todo Goddard, designado el 19 de octubre, también considerará los posibles servicios adicionales que Dragon podría proporcionar más allá de elevar la órbita de Hubble. “No hemos mirado nada específicamente en este momento”, dice Crouse.
Dragon no es la única nave espacial estadounidense capaz de llegar al Hubble. Northrop Grumman, Boeing y Sierra Space tienen o están desarrollando naves espaciales adecuadas para misiones en órbita terrestre baja. Hace años, la NASA estudió volar una de sus propias cápsulas Orion al Hubble. “Analizaremos todas y cada una de las opciones que sean de interés para el contribuyente”, dijo Zurbuchen durante la sesión informativa del 29 de septiembre.
Sin saber lo que traería el futuro, cuando la NASA finalizó el programa del transbordador, también sentó las bases para que otras naves espaciales visitaran el Hubble. El último equipo de servicio equipó el telescopio con un anillo de acoplamiento y objetivos de navegación para que un vehículo sin brazo robótico pudiera conectarse directamente al Hubble. (Las misiones del transbordador sujetaron el telescopio con un brazo de 15 metros de largo y luego montaron el observatorio en una plataforma de trabajo en la bahía de carga del orbitador para que los astronautas que caminaban en el espacio lo repararan).
Como mínimo, la NASA pensó que al final de su vida Hubble tendría que ser visitado una vez más, aunque no necesariamente por los astronautas. El propósito de otro encuentro sería instalar un módulo de propulsión para guiar la inmersión del telescopio en la atmósfera o impulsarlo a una órbita de cementerio estable a gran altitud. Ya sea que Hubble caiga a la Tierra o permanezca en lo alto, tal misión minimizaría las posibilidades de cualquier daño colateral por la desaparición del telescopio.
“Tendremos que ir al Hubble en los próximos 15 años más o menos porque le gustaría tener una entrada controlada o un refuerzo”, dice Scott Altman, un ex astronauta que estuvo al mando de las últimas dos misiones de servicio del Hubble.
“La conclusión es, primero no hacer daño. Tenemos un gran observatorio allá arriba ahora”, dice Altman, quien ahora es presidente de ASRC Federal, con sede en Beltsville, Maryland, un proveedor de servicios y consultoría técnica. “Lo que aprendí más que nada en el Hubble es: no se apresure. Lento y constante gana la carrera.”
La NASA puede decidir aprobar la propuesta de SpaceX. Hubble está funcionando bien y su decaimiento orbital no es una preocupación particularmente apremiante. Incluso si una misión Dragon al Hubble resulta técnicamente factible y de riesgo relativamente bajo, el observatorio podría encontrarse con un problema que haga que el vuelo se salga del horario del Programa Polaris.
El exastronauta y jefe científico de la NASA, John Grunsfeld, un astrónomo que sirvió en las últimas tres misiones de servicio del Hubble, dice que un programa razonable podría ser que la NASA use un vuelo de reinicio de Dragon para recopilar datos para una futura llamada de servicio de Dragon, Starship u otro vehículo.
“Una de las discusiones que tuve con SpaceX hace mucho tiempo fue usar Starship, tiene tal capacidad, puede agregar esclusas de aire, nuevos instrumentos y otras cosas importantes, para tomar el Hubble, traerlo de vuelta, restaurarlo y volverlo a poner. otra vez”, dice Grunsfeld.
“No me he adentrado en los detalles de bajo nivel, pero creo que un reimpulso de Dragon sería de riesgo relativamente bajo, si eso es todo lo que hacen”, agrega. “Existe el riesgo de que, si atracas demasiado fuerte, podrías romper algo, como un panel solar. Hubble no fue diseñado para ser tan robusto como la Estación Espacial Internacional”.
Agrega Isaacman: “Hay muchas cosas que deberán resolverse. Creo que el objetivo principal será cómo puede dejar el Hubble de manera segura en un estado más saludable de lo que es hoy”.