Op 24 april 1990 werd ruimtetelescoop Hubble in een baan om de aarde gebracht. Na wat aanloopproblemen heeft het instrument astronomen een schat aan nieuwe gegevens opgeleverd. En na dertig jaar doet hij dat nog steeds.
Te midden van alle coronaperikelen vieren sterrenkundigen deze week een verjaardagsfeestje. Vorige week was het namelijk precies dertig jaar geleden dat de Hubble Space Telescope met spaceshuttle Discovery door de NASA in een baan om de aarde werd gebracht.
Hubble – zoals de sterrenkijker meestal kortweg wordt genoemd – is zonder twijfel de beroemdste en succesvolste telescoop in de geschiedenis. In 1990 had niemand verwacht dat hij dertig jaar later nog zo productief zou zijn.
Dat de Hubble-telescoop in een baan om de aarde draait, heeft tal van voordelen. In de ruimte is het bijvoorbeeld nooit bewolkt. Je hebt er bovendien geen last van storende trillingen van de dampkring. Het is altijd donker (je moet alleen niet te veel in de richting van de zon kijken) en je kunt vanuit een baan om de aarde ook onzichtbare straling bestuderen, zoals uv-straling en infrarood.
Heel bijzonder
Nathalie Degenaar van de Universiteit van Amsterdam kan daarover meepraten. Zij is een van de astronomen die met Hubble heeft gewerkt, voor het eerst in 2011. ‘Ik bestudeerde toen de uv-straling van heet gas dat opgezogen wordt door een zwart gat. Heel bijzonder, want er is enorm veel competitie: van alle waarneemvoorstellen wordt slechts zo’n 10 procent gehonoreerd. Er gaat ook wel minstens een jaar overheen voordat Hubble dan echt voor jou aan het werk gaat. Maar als het uiteindelijk zo ver is, is dat wel heel gaaf.’
Nathalie was negen toen Hubble-telescoop in 1990 – na jaren vertraging – werd gelanceerd. Ze weet eigenlijk niet beter of de ruimtetelescoop speelde vaak een belangrijke rol bij sterrenkundige ontdekkingen. ‘Ik kan niet zeggen dat Hubble mij heeft geïnspireerd om sterrenkunde te gaan studeren’, zegt ze, ‘maar mijn vader was wel altijd erg geïnteresseerd in het heelal. Hij heeft me vast ook vaak mooie Hubble-foto’s laten zien.’
Scherp zicht
Het succes van Hubble kwam niet vanzelf. Kort na de lancering bleek dat de 2,4 meter grote spiegel van de telescoop een piepkleine vormfout had. De afwijking bedroeg slechts 2 micrometer, maar spatscherpe foto’s waren daardoor niet mogelijk.
Gelukkig was Hubble zo ontworpen dat hij later nog bezoek kon krijgen van shuttle-astronauten. Die plaatsten eind 1993 een soort contactlenzen in de telescoop. Vanaf dat moment was Hubbles zicht weer goed genoeg om een zandkorrel te zien op 5 kilometer afstand.
Opzienbarende resultaten
Na die eerste ruimtevlucht volgden nog vier onderhoudsbeurten; de laatste in mei 2009. Zo werd Hubble uitgerust met nieuwe zonnepanelen, gyroscopen, batterijen, boordcomputers en vooral met nieuwe camera’s en meetinstrumenten. Al met al zijn de prestaties van de telescoop hierdoor enorm verbeterd. Het is een beetje alsof je een oude auto voorziet van nieuwe schokdempers, een krachtiger motor, een moderne versnellingsbak en een luxueus interieur waardoor hij veel fijner rijdt en ook nog eens langer meegaat.
Dankzij de unieke mogelijkheden van een telescoop in de ruimte heeft Hubble op elk deelgebied van de sterrenkunde opzienbarende resultaten opgeleverd. In ons eigen zonnestelsel bestudeerde hij onder andere stofstormen op Mars, komeetinslagen op Jupiter en poollicht op Saturnus. Verderop in het Melkwegstelsel ontdekte hij dat pasgeboren sterren omgeven worden door ronddraaiende schijven van gas en stof waaruit nieuwe planeten ontstaan. Inmiddels doet Hubble ook metingen aan exoplaneten – planeten bij andere sterren, die in sommige gevallen veel op de aarde lijken.
Niet alleen de Melkweg met zijn miljarden sterren is uitgebreid door Hubble onderzocht; ook talloze andere sterrenstelsels moesten geheimen prijsgeven. En door heel ver in het heelal te kijken, tuurde de ruimtetelescoop ook miljarden jaren terug in de tijd. Zo leverde hij veel nieuwe informatie op over de allereerste sterrenstelsels, kort na de oerknal, en zelfs over de uitdijing van het heelal. De nauwkeurige waarnemingen lieten bijvoorbeeld op overtuigende wijze zien dat die kosmische uitdijing aan het versnellen is – een ontdekking die overigens nog steeds niet goed wordt begrepen.
Vrees voor het einde
Nathalie Degenaar hoopt dat de dertigjarige Hubble Space Telescope het nog heel lang blijft doen. Vorige maand heeft ze opnieuw een groot waarnemingsvoorstel ingediend; komende zomer hoopt ze te horen of ze ook dit keer in de prijzen valt. ‘Ook nu gaat het weer om waarnemingen in het ultraviolet,” zegt ze. “Hubble is de enige telescoop waarmee we dit soort metingen kunnen doen. Als hij de geest zou geven, hebben we een probleem.’
Die vrees is niet helemaal onterecht. In 2012 is het spaceshuttleprogramma gestopt en daardoor kunnen er geen onderhoudsvluchten meer worden uitgevoerd. Als er nu een camera stukgaat of een computer uitvalt, is er dus niks meer aan te doen. Hoewel – in de astronomische wandelgangen vangt Degenaar ook geruchten op over een mogelijk nieuw astronautenbezoek aan Hubble, met NASA’s nieuwe Orion-capsule. Die moet zijn eerste bemande testvlucht overigens nog maken.
Opvolger
Inmiddels wordt wel de laatste hand gelegd aan de opvolger van de Hubble Space Telescope, de James Webb-ruimtetelescoop. Die is een stuk groter en gevoeliger, maar richt zich voornamelijk op metingen aan infrarode straling uit het heelal. Dat gebeurt onder andere met een instrument dat grotendeels in Nederland is ontwikkeld.
Het James Webb-project kampt wel met veel vertragingen en kostenoverschrijdingen, en vanwege de coronacrisis ligt het werk aan deze ruimtetelescoop momenteel volledig stil; het lijkt uitgesloten dat de geplande lancering in het voorjaar van 2021 gehaald kan worden.
Werkpaard
Afscheid nemen van de Hubbletelescoop zal pijn gaan doen. Hubble heeft zich bewezen als het werkpaard van de moderne sterrenkunde. ‘Het belang van Hubble is echt gigantisch geweest’, zegt Degenaar. Daarbij doelt ze niet alleen op de wetenschappelijke betekenis, vanwege de talloze revolutionaire doorbraken, maar ook op de grote rol die de ruimtetelescoop heeft gespeeld in de PR van de astronomie. ‘Al die schitterende foto’s spreken zo enorm tot de verbeelding; wat dat betreft is de impact van andere telescopen echt niet te vergelijken met die van Hubble.’
Voldoende reden dus voor een feestje. Op aarde, wel te verstaan. Hubble zelf was op zijn dertigste verjaardag gewoon aan het werk. Hij is voorlopig nog niet uitgekeken op het heelal.
