«Хаббл»: миллиардный проект, едва не погубивший NASA

31 секунда до решающего удара

За 31 секунду до старта самая дорогая камера в истории была в одном шаге от того, чтобы превратиться в невероятно дорогое пресс-папье. Утром 24 апреля 1990 года пять астронавтов сидели в кабине шаттла Discovery, ожидая, пока компьютерный сбой решит, суждено ли 30 годам работы оторваться от земли. Топливный клапан не закрылся, что заморозило обратный отсчет и превратило влажную флоридскую жару в настоящую «скороварку» для инженеров на стартовой площадке.

Они устранили неисправность вручную, соревнуясь со временем, пока открыто стартовое окно. Когда Discovery наконец взревел, это была не просто очередная миссия шаттла. Чтобы обеспечить космическому телескопу Hubble максимально четкий обзор, экипаж поднялся на высоту 380 миль — выше, чем когда-либо летал любой шаттл. Они выводили в пустоту двенадцатитонный инструмент, надеясь увидеть Вселенную без размытой пелены земной атмосферы, мешающей наблюдениям.

Когда створки грузового отсека открылись на фоне черного бархата космоса, телескоп засиял в лучах солнца. Это был триумф, пока не пришли первые фотографии. У «идеального» инструмента оказался дефект настолько малый, что его нельзя было заметить невооруженным глазом, но достаточно большой, чтобы почти уничтожить репутацию самого известного космического агентства в мире.

В волоске от катастрофы

Когда два месяца спустя на Землю поступили первые снимки, они оказались ужасными. Вместо четких как бритва галактик ученые увидели светящиеся призраки. У звезд были странные ореолы. Причиной стала «сферическая аберрация» — витиеватый способ сказать, что главное зеркало было отшлифовано по краям на 2,2 микрона слишком плоско. Для справки: это примерно 1/50 толщины человеческого волоса.

Ошибка была прослежена до одной 3-миллиметровой шайбы, неправильно установленной в испытательном устройстве на земле. В течение трех лет Hubble был объектом всех ночных шуток в Америке. Политики называли его «техно-индейкой», и он стал символом государственных растрат. Только в 1993 году астронавты по сути подарили телескопу «контактные линзы» — набор корректирующих зеркал под названием COSTAR — в ходе одного из самых рискованных ремонтных заданий в истории.

В тот момент, когда первое четкое изображение галактики M100 появилось на экранах в центре управления полетами, в зале разразились аплодисменты. Телескоп больше не был неудачей; он стал легендой. Это изменило восприятие проекта: от провала ценой в миллиард долларов к истории искупления, которая в конечном итоге превратила Hubble в «Телескоп человечества».

Архитекторы пустоты

Hubble не возник из ниоткуда; он был одержимостью людей, которые видели будущее за десятилетия до его наступления. Лайман Спитцер-младший, физик-теоретик, предложил создать космическую обсерваторию еще в 1946 году, когда ракеты были лишь примитивными орудиями войны. Он потратил пятьдесят лет, убеждая мир в том, что нам необходимо подняться над «мерцанием» атмосферы — которое на самом деле является лишь искажением звездного света воздухом, — чтобы увидеть реальность.

А еще была Нэнси Грейс Роман, «Мать Hubble». Как первый руководитель отдела астрономии NASA, именно она успешно лавировала в политическом минном поле. Она не просто понимала физику; она обладала даром убеждения, заставив скептически настроенное правительство финансировать проект стоимостью в миллиарды. Без нее мечта Спитцера осталась бы на школьной доске.

Экипаж STS-31, включая Кэти Салливан — первую американку, вышедшую в открытый космос, — представлял собой новую породу ученых-астронавтов. Их готовность выйти и вручную исправить ситуацию в случае неудачи при развертывании задала стандарт для пяти ремонтных миссий, которые поддерживали жизнь Hubble на протяжении более трех десятилетий.

Переписывая учебники из «школьного автобуса»

Тридцать шесть лет спустя Hubble фактически перевернул и переписал наше понимание космоса. До его запуска мы даже не знали, сколько лет Вселенной. Оценки были лишь грубыми предположениями — от 10 до 20 миллиардов лет. Отслеживая «космические линейки», известные как цефеиды, Hubble уточнил это число до примерно 13,8 миллиарда лет.

Но самое большое потрясение произошло в конце 90-х. Все предполагали, что расширение Вселенной замедляется из-за гравитации. Hubble изучил далекие сверхновые и доказал обратное: расширение на самом деле ускоряется. Это привело к открытию темной энергии — таинственной силы, составляющей 68% всего сущего. Это открытие настолько масштабно, что за него была присуждена Нобелевская премия.

Сегодня Hubble — не реликт, а напарник. В то время как новый космический телескоп James Webb (JWST) наблюдает за инфракрасным излучением, Hubble остается нашим главным инструментом для работы в видимом и ультрафиолетовом диапазонах. Они работают вместе: JWST видит древние пыльные истоки, а Hubble фиксирует горячие молодые звезды. Это панорамный взгляд на реальность, с которым по отдельности не справился бы ни один из них.

Последняя космическая тайна

Наследие Hubble — это не только красивые фотографии вроде «Столпов Творения». В настоящее время он находится в центре главной проблемы современной физики, известной как «хаббловское напряжение». Измерения телескопа, касающиеся скорости расширения Вселенной, не совпадают с данными об послесвечении Большого взрыва. Это расхождение предполагает, что в нашей «Стандартной модели» физики чего-то не хватает — возможно, новой частицы или ошибки в нашем понимании гравитации.

Основные показатели