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www.planetario.up.pt /hubble TELESCÓPIO ESPACIAL Célula original dos painéis solares do Telescópio Espacial Hubble. Em órbita de abril de 1990 até dezembro de 1993. Quando os painéis voltaram à Terra, foram detetados mais de 80 mil impactos de variados tamanhos, numa média de mil impactos por dia. Cada um destes tinha um diâmetro médio de 1 mícron. PEÇA OFERECIDA PELA ESA NO ÂMBITO DA CELEBRAÇÃO DOS 25 ANOS DO HUBBLE AO DELEGADO DE PORTUGAL AO COMITÉ DO PROGRAMA CIENTÍFICO (SPC) DA ESA, MÁRIO JOÃO P. F. G. MONTEIRO (DFA/FCUP & IA U. PORTO). Como surgiu a ideia de um telescópio espacial? A ideia de um telescópio em órbita da Terra foi apresentada pela primeira vez num artigo publicado em 1923, por Hermann Oberth (1894‑1989) [à esquerda]. Em 1946, Lyman Spitzer Jr. (1914-1997) [à direita], num relatório sobre vantagens de um observatório fora da Terra, defendeu a construção, do que mais tarde, viria a ser o Telescópio Espacial Hubble. Herança da tecnologia de espionagem O Telescópio Espacial Hubble será o “descendente” de um telescópio espião denominado KH‑11 “Kennen”. Foi lançado pelo U. S. National Reconnaissance Office em 1976, ou seja, 14 anos antes do lançamento do Hubble. Apesar do seu aspeto ser secreto, pensa‑se que o KH‑11 seria muito semelhante ao Hubble (embora um pouco mais curto), de tal forma que muitas técnicas e até tecnologia terão sido herdadas. A construção do espelho do KH‑11, por exemplo, exigiu a criação de um método de polimento controlado por computador que terá sido depois usado na construção do espelho do Hubble. eXtreme Deep Field Os “deep fields” (campos profundos) são observações que se fixam num determinado local do céu e que acumulam a luz que dele chega ao longo de muitas horas. Em cima a última imagem de campos profundos produzida pelo Hubble – intitulada Campo Profundo Extremo, que se localiza na constelação da Fornalha (Fornax), correspondendo a menos de 1/10 do tamanho da lua cheia (cerca de 30 milionésimos da totalidade do céu). Combina observações do ACS e WFC3, obtidas ao longo de mais de uma década (que incluem o Hubble Ultra Deep Field e o Hubble Ultra Deep Field Infrared), totalizando mais de 555 horas de exposição apenas a esta zona do céu. Esta longa exposição, que revelou cerca de 5500 galáxias, é a mais profunda imagem do Universo alguma vez produzida – a mais distante das galáxias na imagem está a 13,2 mil milhões de anos luz, pelo que a sua luz foi emitida quando o Universo tinha pouco mais de 500 milhões de anos de idade. EDWIN POWELL HUBBLE (1889‑1953) provou, em 1925, que o Universo não se limita apenas à Via Láctea e que há inúmeras outras galáxias no Universo. Em 1929, publica o seu artigo que relaciona velocidade de afastamento e a distância das galáxias, provando assim que o Universo está em expansão. Trinta anos após a sua morte o Grande Telescópio Espacial (Large Space Telescope – LST) é renomeado Telescópio Espacial Hubble, em sua honra. Edwin Hubble, dentro do foco primário do telescópio Hale (de 5,1 m), do Observatório do Monte Palomar (EUA). O telescópio era tão grande, que os astrónomos podiam sentar-se dentro do local normalmente reservado para o espelho secundário. ≈ 10 km Avião comercial ≈ 112 km SpaceShip One (Virgin Galactic) ≈ 400 km Estação Espacial Internacional (ISS) ≈ 547 km Telescópio Espacial Hubble (HST) ≈ 20 200 km Satélites GPS ^ ≈ 23 222 km Satélites Galileo ^ ^ ≈ 35 786 km Satélites Geoestacionários Qual é a precisão? O Hubble é capaz de fixar um alvo, sem desviar mais do que 7 milionésimos de segundo de arco, ou seja, aproximadamente a espessura de um cabelo humano a 2,5 km de distância. Quem opera? O Telescópio Espacial Hubble é um projeto conjunto entre a NASA e a Agência Espacial Europeia (ESA). Conta com a participação dos seguintes países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Canadá, Dinamarca, Espanha, Estados Unidos da América, Finlândia, França, Grécia, Hungria, Irlanda, Itália, Luxemburgo, Noruega, Países Baixos, Portugal, República Checa, Reino Unido, Roménia, Suécia, Suíça. Como funciona? Quando a luz de um objeto distante entra pela abertura do telescópio, é focada no espelho primário e refletida para o secundário, que a reflete de volta, na direção do orifício no centro do espelho primário, passando para os instrumentos na traseira do telescópio. O Hubble tem, por isso, uma distância focal de 57,6 metros, com uma abertura relativa f/24. Como comunica com a Terra? O Hubble não comunica diretamente com estações terrestres, fá-lo através das suas pequenas antenas por via de satélites específicos. Recebidos na Estação terrestre no Novo México (EUA) Transferidos para o Centro Espacial Goddard, em Greenbelt (EUA) Guardados no Instituto de Ciência do HST, em Baltimore (EUA) Luz Rastreados e transmitido por satélite Dados Qual é a sua velocidade? O Hubble na sua órbita tem uma velocidade de cerca de 7,59 km/s conseguindo completar uma volta à Terra em 95,45 minutos. 95,45 minutos 27 324 km/h Qual é gama de radiação que deteta? Desde o ultravioleta, passando pelo visível, até ao infravermelho. 115 a 2500 nanómetros Visível CONQUISTAS DO HUBBLE 1990 A 20 de maio o Hubble faz a sua primeira imagem: o enxame de estrelas NGC 3532. 1992 Discos protoplanetários observados na Nebulosa de Orion. 1994 Colisão do cometa Shoemaker‑Levi‑9 com Júpiter. Observação da galáxia M87 confirma a existência da buracos negros supermassivos. 1995 Divulgada a imagem “Pilares da Criação”, na nebulosa da Águia (M16). 1996 Divulgado o Campo Profundo do Hubble (Hubble Deep Field – HDF), resultado de 10 dias consecutivos de observação. 1998 Descoberta da Expansão Acelerada do Universo. 1999 Determinação da idade/tamanho do Universo. 2004 Hubble Ultra Deep Field (HUDF). 2005 Descoberta de duas luas em Plutão (mais tarde batizadas Nix e Hydra). 2007 Mapa tridimensional da distribuição da matéria escura do Universo. 2008 Revelada imagem direta do exoplaneta Fomalhaut b. 2011 Publicado o artigo científico número 10 mil com dados do Hubble e efectuou-se a observação 1 milhão (análise espectros‑ cópica do exoplaneta HAT-P-7b). 2012 eXtreme Deep Field. 2013 Deteção de erupções de vapor de água no lua de Júpiter Europa. 2014 Primeira observação de um asteróide a desintegrar‑se. 2015 Imagem de uma supernova distante em cruz de Einstein, provocada pelo efeito de lente gravitacional criado pelo enxame de galáxias MACS J1149+2223. 2016 Observação da galáxia GN‑z11, quando o Universo tinha menos de 3% da idade atual (cerca de 400 milhões de anos de idade). HISTÓRIA DO TELESCÓPIO 1969 A Academia de Ciências dos EUA aprova o projeto do Grande Telescópio Espacial (Large Space Telescope – LST). 1975 A Agência Espacial Europeia (ESA) aceita ser parceira no projeto. 1977 O congresso norte‑americano aprova o financiamento do LST. 1979 Começa a ser construído o espelho principal do LST, de 2,4 metros de diâmetro. 1983 O LST é renomeado Telescópio Espacial Hubble (Hubble Space Telescope – HST), em honra de Edwin Hubble. 1985 Termina a construção do Telescópio Espacial Hubble. 1986 A explosão do vaivém Challenger suspende, temporariamente, as missões dos vaivéns o que atrasa o lançamento do Hubble. 1990 A 25 de abril, o vaivém espacial Discovery (STS‑31) coloca o Hubble em órbita da Terra, a cerca de 570 km de altitude. A 25 de junho é descoberta a aberração esférica no espelho principal – o Hubble tinha astigmatismo. 1993 Missão de serviço 1, pelo vaivém espacial Endeavour (STS‑61), para instalação de sistemas de correção ótica e substituição dos painéis solares. 1997 Missão de serviço 2, pelo vaivém espacial Discovery (STS‑82). 1999 Missão de serviço 3A, pelo vaivém Discovery (STS‑103). 2002 Missão de serviço 3B, pelo vaivém Columbia (STS‑109). 2009 Missão de serviço 4, pelo vaivém espacial Atlantis (STS‑125). Esta foi a última missão de serviço ao Hubble. 2011 Com a reforma da frota de vaivéns espaciais, deixou de ser possível reparar o Hubble. No entanto, ele manter‑se‑á em funcionamento até que seja possível. 2018 > Nos próximos anos será lançado o sucessor do Hubble, o Telescópio Espacial James Webb (James Webb Space Telescope – JWST). O JWST ficará em órbita da Terra a 1,5 milhões de km. Porta de abertura Porta que é fechada para evitar a entrada, no Hubble, da luz proveniente do Sol, da Terra ou da Lua. Espelho primário O espelho primário do Hubble é feito de um vidro especial, coberto por alumínio e um composto que ajuda a refletir ultravioletas. Tem 2,4 metros de diâmetro e reflete a luz para o espelho secundário. Espelho secundário Construído com a mesma tecnologia e materiais do primário. Tem cerca de 30 centímetros de diâmetro e reflete a luz para os instrumentos na parte de trás do telescópio, através de um furo no centro do espelho primário. Painéis solares O terceiro conjunto de painéis solares do Hubble gera cerca de 5600 W, energia suficiente para operar em simultâneo todos os instrumentos, que têm de um consumo médio de 2100 W. O resto é armazenando em 6 baterias de níquel-hidrogénio (com capacidade equivalente a 20 baterias de 12 V para automóvel), sendo usada quando o telescópio se encontra na sombra. Ao contrário das versões anteriores, estes painéis são rígidos e por isso não vibram, tornando possível apontar o telescópio com precisão extrema. Sensor de orientação fina (FGS) O Hubble tem 3 FGS’s a bordo. Dois deles servem para apontar e bloquear o telescópio ao seu alvo, enquanto o terceiro é usado para medições da posição das estrelas, uma técnica conhecida como astrometria. Antenas de comunicação Assim que o Hubble observa um objeto celeste, os seus computadores convertem-no em longas sequências de código binário, que são transmitidas, por uma das suas antenas, para um dos satélites de monitorização e retransmissão de dados (Tracking and Data Relay Satellite System – TDRSS). Transmitem cerca de 140 GB de dados em bruto por semana. Sistemas de Suporte Sistemas essenciais, como computadores, baterias, giroscópios, etc. Espectrógrafo de Imagem do Telescópio Espacial (STIS) Reparado durante a missão SM4, o STIS é um instrumento versátil e multitarefa que tira partido da tecnologia mais avançada. Tem uma câmara e um espectrógrafo que cobrem uma vasta gama de frequências, do infravermelho próximo ao ultravioleta. Espectrógrafo de Origens Cósmicas (COS) O COS é um instrumento de terceira geração que complementa o STIS, ao obter espectros nos ultravioleta próximo e extremo. Procura novas perspetivas sobre a origem e natureza das estruturas a larga escala do Universo. Está no mesmo slot onde costumava estavar o COSTAR. Câmara de infravermelho próximo e Espectrómetro multiobjeto (NICMOS) O NICMOS é um instrumento que produz imagens no infravermelho próximo e observações espectros cópicas de objetos astronómicos. Deteta luz no intervalo de comprimentos de onda entre os 800 e 2500 nanómetros. Câmara avançada de Rastreios (ACS) Reparada durante a missão SM4, a ACS é um instrumento de segunda geração. O seu amplo campo de visão permite-lhe mapear detalhadamente regiões do céu, complementando assim as capacidades da WFC3. Câmara de grande campo 3 (WFC3) A WFC3 foi a última atualização à estrutura responsável pelas capacidades de imagem do Hubble e substituiu a histórica WFPC2 (Wide Field and Planetary Camera 2). Esta câmara é pancromática (igualmente sensível a todas as cores do espectro) e regista imagens detalhadas, numa gama de frequências que vão do infravermelho próximo, passando pelo visível, até ao ultravioleta próximo. Permite ver, por exemplo, como é que a estrutura das galáxias varia ao longo da história do Universo. 13,2 metros ≈ 12 toneladas 4,2 m 2,4 m 828 kg Espelho principal As dimensões do corpo do Hubble são aproximadamente iguais às de um autocarro. Espelho secundário 0,3 m 12,3 kg 2,5 m 7,5 m Estas imagens sem edição da galáxia M100 foram obtidas em 1993. A da esquerda a 27 de novembro (poucos dias antes da correção) com a WFPC‑1 e a da direita a 31 de dezembro com a WFPC-2. SM1: de 2 a 13 dezembro 1993 A primeira missão de serviço teve como objetivo corrigir a aberração esférica do espelho principal, através da instalação, pelos astronautas, de novos instrumentos: – a Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2), que para além da correcção, aumentou significativamente a cobertura no ultravioleta; – o COSTAR (the Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement), um complexo sistema de 5 pares de espelhos (uma espécie de óculos) que vieram corrigir a luz dirigida para os instrumentos Faint Object Camera (FOC), Faint Object Spectrograph (FOS) e Goddard High Resolution Spectrograph (GHRS). Nesta missão foram também substituídos os primeiros painéis solares de que faz parte a peça em exposição. SM2: de 11 a 21 Fevereiro 1997 Procedeu à instalação de novos instrumentos, como o STIS e a NICMOS. Estes, estenderam a gama de frequências de observação para o infravermelho próximo. Também foram substituídos os componentes danificados ou degradados. SM3A: de 19 a 27 dezembro 1999 O que era suposto uma missão de rotina, passou a urgente a 13 de novembro 1999, quando o telescópio entrou em modo de segurança, depois do quarto de seis giroscópios falhar (o Hubble precisa no mínimo de 3 para se orientar com precisão). De modo a ter o Hubble funcional o mais rápido possível, a NASA separou a terceira missão de serviço em duas. Na missão SM3A foram instalados apenas sistemas essenciais,, como novos giroscópios ou um computador 20 vezes mais rápido e com 6 vezes mais memória. SM3B: de 1 a 12 Março 2002 Durante a segunda parte da terceira missão de serviço, foi instalada a ACS, que substituiu a Faint Object Camera (FOC), o último dos instrumentos originais ainda a bordo. A câmara NICMOS recebeu um novo sistema de criogenia que o refrigera até 203 °C, restaurando a sua capacidade de observar no infravermelho. Pela segunda vez, foram trocados os painéis solares por uns, 30% mais pequenos e 20% mais eficientes a converter luz solar em eletricidade. SM4: de 11 a 24 maio 2009 Durante esta missão os avariados STIS e ACS tornaram‑se os primeiros instrumentos reparados em órbita. Foi também instalada a WFC3, que substituiu a WFPC2, e o COS, instalado depois da remoção do COSTAR. Para prolongar a vida do Hubble até ao lançamento do seu sucessor, foram ainda instaladas novas baterias, novos giroscópios, um novo computador, um reparado FGS e uma nova cobertura de isolamento. MISSÕES DE SERVIÇO (SM) AO HUBBLE Uma das razões para o Hubble ter sido colocado numa órbita baixa da Terra foi para que se pudessem realizar missões de serviço planeadas, com os vaivéns espaciais, de modo a facilitar a reparação e atualização dos seus sistemas e instrumentação. Assim que iniciou a sua atividade, a equipa do Hubble detetou uma falha séria – o Hubble tinha astigmatismo! Devido a um desvio de apenas 2,2 microns da curvatura ideal, o espelho principal era demasiado plano na borda, dando origem a aberrações esféricas. Por isto, em vez de serem objetos pontuais, as estrelas observadas tinham pouca nitidez, aparecendo como discos de 1 segundo de arco (em vez dos 0,1 segundos de arco previstos). A primeira das missões de serviço ganhou assim uma dimensão acrescida, ao substituir instrumentos originais por outros desenhados para corrigirem o astigmatismo do Hubble – O COSTAR e a WFPC‑2. Pilares da Criação Em 1995, com a WFPC2, o Hubble produziu uma das suas mais icónicas imagens – Os Pilares da Criação, na Nebulosa da Águia (M16). Estas três gigantescas “estalagmites” de gás e poeira (a mais comprida a medir 4 anos‑luz de extensão) são verdadeiras maternidades de estrelas. Cerca de 20 anos depois, para comemorar o 25.º aniversário do Telescópio Espacial Hubble em órbita, a equipa decidiu revisitar os pilares, agora com a mais moderna WFC3. Com esta câmara foi possível obter uma imagem com maior resolução, não só na banda do visível, como também na banda infravermelha. A imagem da esquerda mostra os “pilares” em luz visível, capturando o brilho multicolorido das nuvens de gases, velozes pontinhos de poeira cósmica escura e as nuances cor de ferrugem das famosas colunas da nebulosa. A imagem da direita foi obtida na banda do infravermelho, que nos permite “ver” através da poeira escura e do gás, revelando os detalhes e estrelas no interior dos pilares, normalmente escondidas em luz visível.

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    T E L E S C P I O E S P A C I A L

    Clula original dos painis solares do Telescpio Espacial Hubble. Em rbita de abril de 1990 at dezembro de 1993.

    Quando os painis voltaram Terra, foram detetados mais de 80mil impactos de variados tamanhos, numa mdia de mil impactos por dia. Cada um destes tinha um dimetro mdio de 1mcron.

    PEA OFERECIDA PELA ESA NO MBITO DA CELEBRAO DOS 25 ANOS DO HUBBLE AO DELEGADO DE PORTUGAL AO COMIT DO PROGRAMA CIENTFICO (SPC) DA ESA, MRIOJOO P. F. G. MONTEIRO (DFA/FCUP & IA U. PORTO).

    Como surgiu a ideia de um telescpio espacial?A ideia de um telescpio em rbita da Terra foi apresentada pela primeira vez num artigo publicado em 1923, por Hermann Oberth (18941989) [ esquerda]. Em 1946, Lyman Spitzer Jr. (1914-1997) [ direita], num relatrio sobre vantagens de um observatrio fora da Terra, defendeu a construo, do que mais tarde, viria a ser o Telescpio Espacial Hubble.

    Herana da tecnologia de espionagemO Telescpio Espacial Hubble ser o descendente de um telescpio espio denominado KH11 Kennen. Foi lanado pelo U.S. National Reconnaissance Office em 1976, ou seja, 14 anos antes do lanamento do Hubble. Apesar do seu aspeto ser secreto, pensase que o KH11 seria muito semelhante ao Hubble (embora um pouco mais curto), de tal forma que muitas tcnicas e at tecnologia tero sido herdadas. A construo do espelho do KH11, por exemplo, exigiu a criao de um mtodo de polimento controlado por computador que ter sido depois usado na construo do espelho do Hubble.

    eXtreme Deep FieldOs deep fields (campos profundos) so observaes que se fixam num determinado local do cu e que acumulam a luz que dele chega ao longo de muitas horas. Em cima a ltima imagem de campos profundos produzida pelo Hubble intitulada Campo Profundo Extremo, que se localiza na constelao da Fornalha (Fornax), correspondendo a menos de 1/10do tamanho da lua cheia (cerca de 30milionsimos da totalidade do cu).Combina observaes do ACS e WFC3, obtidas ao longo de mais de uma dcada (que incluem o Hubble Ultra Deep Field e o Hubble Ultra Deep Field Infrared), totalizando mais de 555horas de exposio apenas a esta zona do cu. Esta longa exposio, que revelou cerca de 5500 galxias, a mais profunda imagem do Universo alguma vez produzida a mais distante das galxias na imagem est a 13,2mil milhes de anos luz, pelo que a sua luz foi emitida quando o Universo tinha pouco mais de 500 milhes deanos de idade.

    EDWIN POWELL HUBBLE (18891953) provou, em 1925, que o Universo no se limita apenas Via Lctea e que h inmeras outras galxias no Universo. Em 1929, publica o seu artigo que relaciona velocidade de afastamento e a distncia das galxias, provando assim que o Universo est em expanso. Trinta anos aps a sua morte o Grande Telescpio Espacial (Large Space Telescope LST) renomeado Telescpio Espacial Hubble, em sua honra.

    Edwin Hubble, dentro do foco primrio do telescpio Hale (de 5,1 m), do Observatrio do Monte Palomar (EUA). O telescpio era to grande, que os astrnomos podiam sentar-se dentro do local normalmente reservado para o espelho secundrio.

    10 kmAvio comercial

    112 kmSpaceShip One (Virgin Galactic)

    400 kmEstao Espacial Internacional (ISS)

    547 kmTelescpio Espacial Hubble (HST)

    20200 kmSatlites GPS

    ^ 23222 kmSatlites Galileo

    ^ ^ 35786 kmSatlites Geoestacionrios

    Qual a preciso?O Hubble capaz de fixar um alvo, sem desviar mais do que 7milionsimos de segundo de arco, ou seja, aproximadamente a espessura de um cabelo humano a2,5 km de distncia.

    Quem opera?O Telescpio Espacial Hubble um projeto conjunto entre a NASA e a Agncia Espacial Europeia (ESA).Conta com a participao dos seguintes pases: Alemanha, ustria, Blgica, Canad, Dinamarca, Espanha, Estados Unidos da Amrica, Finlndia, Frana, Grcia, Hungria, Irlanda, Itlia, Luxemburgo, Noruega, Pases Baixos, Portugal, Repblica Checa, Reino Unido, Romnia, Sucia, Sua.

    Como funciona?Quando a luz de um objeto distante entra pela abertura do telescpio, focada no espelho primrio e refletida para o secundrio, que a reflete de volta, na direo do orifcio no centro do espelho primrio, passando para os instrumentos na traseira do telescpio.O Hubble tem, por isso, uma distncia focal de 57,6 metros, com uma abertura relativa f/24.

    Como comunica com a Terra?O Hubble no comunica diretamente com estaes terrestres, f-lo atravs das suas pequenas antenas por via de satlites especficos.

    Recebidos na Estao terrestre no Novo Mxico (EUA)

    Transferidos para o Centro Espacial Goddard, em Greenbelt (EUA)

    Guardados no Instituto de Cincia do HST, em Baltimore (EUA)

    LuzRastreados e transmitido por satlite

    Dados

    Qual a sua velocidade?O Hubble na sua rbita tem uma velocidade de cerca de 7,59 km/s conseguindo completar uma volta Terra em 95,45 minutos.

    95,45 minutos27 324 km/h

    Qual gama de radiao que deteta?Desde o ultravioleta, passando pelo visvel, at ao infravermelho.

    115 a 2500 nanmetros

    Visvel

    CONQUISTAS DO HUBBLE1990

    A 20 de maio o Hubble faz a sua primeira imagem: o enxame de estrelas NGC 3532.

    1992Discos protoplanetrios observados na Nebulosa de Orion.

    1994Coliso do cometa ShoemakerLevi9 com Jpiter.

    Observao da galxia M87 confirma a existncia da buracos negros supermassivos.

    1995Divulgada a imagem Pilares da Criao, na nebulosa da guia (M16).

    1996Divulgado o Campo Profundo do Hubble (Hubble Deep Field HDF), resultado de 10 dias consecutivos de observao.

    1998Descoberta da Expanso Acelerada doUniverso.

    1999Determinao da idade/tamanho do Universo.

    2004Hubble Ultra Deep Field (HUDF).

    2005Descoberta de duas luas em Pluto (mais tarde batizadas Nix e Hydra).

    2007Mapa tridimensional da distribuio da matria escura do Universo.

    2008Revelada imagem direta do exoplaneta Fomalhaut b.

    2011Publicado o artigo cientfico nmero 10mil com dados do Hubble e efectuou-se a observao 1 milho (anlise espectroscpica do exoplaneta HAT-P-7b).

    2012eXtreme Deep Field.

    2013Deteo de erupes de vapor de gua no lua de Jpiter Europa.

    2014Primeira observao de um asteride a desintegrarse.

    2015Imagem de uma supernova distante em cruz de Einstein, provocada pelo efeito de lente gravitacional criado pelo enxame de galxias MACS J1149+2223.

    2016Observao da galxia GNz11, quando o Universo tinha menos de 3% da idade atual (cerca de 400 milhes de anos de idade).

    HISTRIA DO TELESCPIO1969

    A Academia de Cincias dos EUA aprova o projeto do Grande Telescpio Espacial (Large Space Telescope LST).

    1975A Agncia Espacial Europeia (ESA) aceita ser parceira no projeto.

    1977O congresso norteamericano aprova o financiamento do LST.

    1979Comea a ser construdo o espelho principal do LST, de 2,4 metros de dimetro.

    1983O LST renomeado Telescpio Espacial Hubble (Hubble Space Telescope HST), em honra de Edwin Hubble.

    1985Termina a construo do Telescpio Espacial Hubble.

    1986A exploso do vaivm Challenger suspende, temporariamente, as misses dos vaivns o que atrasa o lanamento do Hubble.

    1990A 25 de abril, o vaivm espacial Discovery (STS31) coloca o Hubble em rbita da Terra, a cerca de 570 km de altitude.

    A 25 de junho descoberta a aberrao esfrica no espelho principal o Hubble tinha astigmatismo.

    1993Misso de servio 1, pelo vaivm espacial Endeavour (STS61), para instalao de sistemas de correo tica e substituio dos painis solares.

    1997Misso de servio 2, pelo vaivm espacial Discovery (STS82).

    1999Misso de servio 3A, pelo vaivm Discovery (STS103).

    2002Misso de servio 3B, pelo vaivm Columbia (STS109).

    2009Misso de servio 4, pelo vaivm espacial Atlantis (STS125). Esta foi a ltima misso de servio ao Hubble.

    2011Com a reforma da frota de vaivns espaciais, deixou de ser possvel reparar o Hubble. No entanto, ele manterse em funcionamento at que seja possvel.

    2018 >Nos prximos anos ser lanado o sucessor do Hubble, o Telescpio Espacial James Webb (James Webb Space Telescope JWST). O JWST ficar em rbita da Terra a1,5milhes de km.

    Porta de aberturaPorta que fechada para evitar a entrada, no Hubble, da luz proveniente do Sol, da Terra ou da Lua.

    Espelho primrioO espelho primrio do Hubble feito de um vidro especial, coberto por alumnio e um composto que ajuda a refletir ultravioletas. Tem 2,4 metros de dimetro e reflete a luz para o espelho secundrio.

    Espelho secundrioConstrudo com a mesma tecnologia e materiais do primrio. Tem cerca de 30 centmetros de dimetro e reflete a luz para os instrumentos na parte de trs do telescpio, atravs de um furo no centro do espelho primrio.

    Painis solaresO terceiro conjunto de painis solares do Hubble gera cerca de 5600 W, energia suficiente para operar em simultneo todos os instrumentos, que tm de um consumo mdio de 2100W. O resto armazenando em 6 baterias de nquel-hidrognio (com capacidade equivalente a 20baterias de 12V para automvel), sendo usada quando o telescpio se encontra na sombra. Ao contrrio das verses anteriores, estes painis so rgidos e por isso no vibram, tornando possvel apontar o telescpio com preciso extrema.

    Sensor de orientao fina (FGS)O Hubble tem 3 FGSs a bordo. Dois deles servem para apontar e bloquear o telescpio ao seu alvo, enquanto o terceiro usado para medies da posio das estrelas, uma tcnica conhecida como astrometria.

    Antenas de comunicaoAssim que o Hubble observa um objeto celeste, os seus computadores convertem-no em longas sequncias de cdigo binrio, que so transmitidas, por uma das suas antenas, para um dos satlites de monitorizao e retransmisso de dados (Tracking and Data Relay Satellite System TDRSS).Transmitem cerca de 140 GB de dados em bruto por semana.

    Sistemas de SuporteSistemas essenciais, como computadores, baterias, giroscpios, etc.

    Espectrgrafo de Imagem do Telescpio Espacial (STIS)Reparado durante a misso SM4, o STIS um instrumento verstil e multitarefa que tira partido da tecnologia mais avanada. Tem uma cmara e um espectrgrafo que cobrem uma vasta gama de frequncias, do infravermelho prximo ao ultravioleta.

    Espectrgrafo de Origens Csmicas (COS)O COS um instrumento de terceira gerao que complementa o STIS, ao obter espectros nos ultravioleta prximo e extremo. Procura novas perspetivas sobre a origem e natureza das estruturas a larga escala do Universo. Estno mesmo slot onde costumava estavar o COSTAR.

    Cmara de infravermelho prximo e Espectrmetro multiobjeto (NICMOS)O NICMOS um instrumento que produz imagens no infravermelho prximo e observaes espectroscpicas de objetos astronmicos. Deteta luz no intervalo de comprimentos de onda entre os 800 e 2500 nanmetros.

    Cmara avanada de Rastreios (ACS)Reparada durante a misso SM4, a ACS um instrumento de segunda gerao. O seu amplo campo de viso permite-lhe mapear detalhadamente regies do cu, complementando assim as capacidades da WFC3.

    Cmara de grande campo 3 (WFC3)A WFC3 foi a ltima atualizao estrutura responsvel pelas capacidades de imagem do Hubble e substituiu a histrica WFPC2 (Wide Field and Planetary Camera 2). Esta cmara pancromtica (igualmente sensvel a todas as cores do espectro) e regista imagens detalhadas, numa gama de frequncias que vo do infravermelho prximo, passando pelo visvel, at ao ultravioleta prximo. Permite ver, por exemplo, como que a estrutura das galxias varia ao longo da histria do Universo.

    13,2 metros

    12 toneladas4,2 m2,4 m

    828 kg

    Espelho principal

    As dimenses do corpo do Hubble so aproximadamente iguais s de um autocarro.

    Espelho secundrio

    0,3 m12,3 kg

    2,5 m

    7,5 m

    Estas imagens sem edio da galxia M100 foram obtidas em 1993. A da esquerda a 27denovembro (poucos dias antes da correo) com a WFPC1 e a da direita a 31dedezembro com a WFPC-2.

    SM1: de 2 a 13 dezembro 1993 A primeira misso de servio teve como objetivo corrigir a aberrao esfrica do espelho principal, atravs da instalao, pelosastronautas, de novos instrumentos: a Wide Field Planetary Camera2 (WFPC2), que para alm da correco, aumentou significativamente a cobertura no ultravioleta; o COSTAR (the Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement), um complexo sistema de 5 pares de espelhos (uma espcie de culos) que vieram corrigir a luz dirigida para os instrumentos Faint Object Camera (FOC), Faint Object Spectrograph (FOS) e Goddard High Resolution Spectrograph (GHRS).Nesta misso foram tambm substitudos os primeiros painis solares de que faz parte a pea em exposio.

    SM2: de 11 a 21 Fevereiro 1997Procedeu instalao de novos instrumentos, como o STIS e a NICMOS. Estes, estenderam a gama de frequncias de observao para o infravermelho prximo. Tambm foram substitudos os componentes danificados ou degradados.

    SM3A: de 19 a 27 dezembro 1999O que era suposto uma misso de rotina, passou a urgente a 13 de novembro 1999, quando o telescpio entrou em modo de segurana, depois do quarto de seis giroscpios falhar (o Hubble precisa no mnimo de 3 para se orientar com preciso). De modo a ter o Hubble funcional o mais rpido possvel, a NASA separou a terceira misso de servio em duas. Na misso SM3A foram instalados apenas sistemas essenciais,, como novos giroscpios ou um computador 20 vezes mais rpido e com 6 vezes mais memria.

    SM3B: de 1 a 12 Maro 2002Durante a segunda parte da terceira misso de servio, foi instalada a ACS, que substituiu a Faint Object Camera (FOC), o ltimo dos instrumentos originais ainda a bordo. Acmara NICMOS recebeu um novo sistema de criogenia que o refrigera at 203C, restaurando a sua capacidade de observar no infravermelho. Pela segunda vez, foram trocados os painis solares por uns, 30% mais pequenos e 20% mais eficientes a converter luz solar em eletricidade.

    SM4: de 11 a 24 maio 2009Durante esta misso os avariados STIS e ACS tornaramse os primeiros instrumentos reparados em rbita. Foi tambm instalada a WFC3, que substituiu a WFPC2, e o COS, instalado depois da remoo do COSTAR. Para prolongar a vida do Hubble at ao lanamento do seu sucessor, foram ainda instaladas novas baterias, novos giroscpios, um novo computador, um reparado FGS e uma nova cobertura de isolamento.

    MISSES DE SERVIO (SM) AO HUBBLE

    Uma das razes para o Hubble ter sido colocado numa rbita baixa da Terra foi para que se pudessem realizar misses de servio planeadas, com os vaivns espaciais, de modo a facilitar a reparao e atualizao dos seus sistemas e instrumentao.Assim que iniciou a sua atividade, a equipa do Hubble detetou uma falha sria o Hubble tinha astigmatismo! Devido a um desvio de apenas 2,2 microns da curvatura ideal, o espelho principal era demasiado plano na borda, dando origem a aberraes esfricas. Por isto, em vez de serem objetos pontuais, as estrelas observadas tinham pouca nitidez, aparecendo como discos de 1segundo de arco (em vez dos 0,1 segundos de arco previstos).A primeira das misses de servio ganhou assim uma dimenso acrescida, ao substituir instrumentos originais por outros desenhados para corrigirem o astigmatismo do Hubble O COSTAR e a WFPC2.

    Pilares da CriaoEm 1995, com a WFPC2, o Hubble produziu uma das suas mais icnicas imagens OsPilares da Criao, na Nebulosa da guia (M16). Estas trs gigantescas estalagmites de gs e poeira (a mais comprida a medir 4 anosluz de extenso) so verdadeiras maternidades de estrelas.Cerca de 20 anos depois, para comemorar o 25. aniversrio do Telescpio Espacial Hubble em rbita, a equipa decidiu revisitar os pilares, agora com a mais moderna WFC3. Com esta cmara foi possvel obter uma imagem com maior resoluo, no s na banda do visvel, como tambm na banda infravermelha. A imagem da esquerda mostra os pilares em luz visvel, capturando o brilho multicolorido das nuvens de gases, velozes pontinhos de poeira csmica escura e as nuances cor de ferrugem das famosas colunas da nebulosa. A imagem da direita foi obtida na banda do infravermelho, que nos permite ver atravs da poeira escura e do gs, revelando os detalhes e estrelas no interior dos pilares, normalmente escondidas em luz visvel.