Óptica Correctiva de Sustitución Axial del Telescopio Espacial

La Óptica Correctiva de Sustitución Axial del Telescopio Espacial (denominación original en inglés: Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement; abreviado con la sigla COSTAR) es el instrumento que se diseñó con el objeto de corregir la aberración esférica del Telescopio espacial Hubble para la luz enfocada en los instrumentos FOC, FOS y GHRS.^[2] Construido por Ball Aerospace Corp., reemplazó al Fotómetro de Alta Velocidad (HSP) durante la primera Misión de Servicio en el Hubble en 1993.^[3]

El COSTAR exhibido en el Museo Nacional del Aire y del Espacio. Figura 4 del informe de la NASA "Una Estrategia de Recuperación": EL SISTEMA CORRECTOR propuesto para el FOC, HRS y FOS consta de dos espejos, M1 y M2 (Figura 4). M1 forma una imagen del Montaje del Tubo Óptico (MTO) esclavo en M2 y una imagen de campo del MTO entre los espejos. La imagen última es resituada por M2 en la abertura del Sistema. M1 tiene la función de un espejo de campo y es una superficie esférica sencilla. La corrección de la aberración esférica del espejo principal se produce en M2 y es plenamente equivalente a la corrección en el espejo primario. Esta característica es única entre los sistemas correctores ópticos externos considerados en este informe. Tiene la ventaja de que el campo corregido está libre del efecto de coma.[1] Mejora espectacular en la nitidez de las imágenes del Hubble después de la instalación del COSTAR.

Las operaciones de reparación del telescopio generaron espectaculares imágenes de los astronautas trabajando en el espacio sobre el Hubble (situado en órbita a 593 km de altitud), que suscitaron el interés de los medios de comunicación de todo el mundo.^[4] Numerosos titulares de prensa, para explicar de forma sencilla en qué consistía la reparación, parafrasearon a los técnicos de la NASA y hablaron de ponerle gafas al Hubble. La reparación, que duró seis horas y cuarenta y siete minutos, fue efectuada en diciembre de 1993 por los astronautas Story Musgrave y Jeffrey Hoffman, que habían llegado hasta el telescopio espacial a bordo del transbordador Endeavour.^[5]

El juego de dos espejos correctores, cada uno con el diámetro de una moneda, pudo ser instalado con relativa sencillez porque el Hubble había sido diseñado modularmente, pensando en facilitar al máximo eventuales operaciones tanto de mantenimiento como de actualización del instrumental del telescopio.^[5]

Instrumentos posteriores, instalados igualmente tras la puesta en órbita del Hubble, se diseñaron con su propia óptica correctiva. El dispositivo COSTAR se retiró del telescopio en 2009 durante la quinta misión de servicio, siendo reemplazado por el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos. Desde entonces, el COSTAR se exhibe en el Museo Nacional del Aire y el Espacio de Estados Unidos del Smithsonian.^[6]

Origen del problema

Véase también: PerkinElmer. Proyecto de la óptica del Hubble

Pulido del espejo primario del Hubble (Perkin-Elmer, 1979).

La unidad de Sistemas Ópticos de Perkin-Elmer en Danbury fue la encargada en 1979 de construir el espejo primario del Hubble, que se completó en 1981. Debido a un corrector mal calibrado, el espejo primario de 2,4 m de diámetro se pulió defectuosamente, mostrando una aberración esférica significativa. Este hecho, descubierto por la NASA cuando el telescopio ya estaba en órbita,^[7] culminó con un acuerdo extrajudicial, que contemplaba el pago a la NASA de 15 millones de dólares por parte de Perkin-Elmer y de otros 10 por parte de Hughes Aircraft, que había adquirido la unidad de Sistemas Ópticos de Danbury un mes después del lanzamiento del telescopio.

La óptica se instaló en el telescopio durante la primera misión de servicio y reparación del Hubble. La solución al problema mediante Óptica Correctiva se aplicó con éxito, actuando únicamente sobre el espejo secundario y sobre la instrumentación existente; quedando sin corregir físicamente la aberración del espejo primario.

Galería de imágenes

El COSTAR al ser insertado en el Hubble durante la Primera Misión de Servicio.

Astronautas trabajando sobre el Hubble instalando la óptica correctiva.

A la izquierda, espejos extendidos fuera del cuerpo del COSTAR.

Referencias

1. R.A. Brown; H.C. Ford (1990). Report of the HST Strategy Panel: A Strategy for Recovery (CR-187826). NASA.
2. James H. Crocker (1993). «Engineering the COSTAR». Optics & Photonics News 4 (11).
3. «CORRECTIVE OPTICS SPACE TELESCOPE AXIAL REPLACEMENT (COSTAR)». Consultado el 18 de julio de 2015.
4. Wicho (8 de diciembre de 2013). «El día que le pusieron gafas de miope al Hubble». Microsiervos. Consultado el 18 de mayo de 2017.
5. Pedro Rodríguez (8 de diciembre de 1993). «Con la cámara instalada ayer en el «Hubble» se captarán objetos a 10.000 millones de años-luz». Diario ABC. Consultado el 18 de mayo de 2017.
6. «Camera That Saved Hubble Now On Display». 18 de noviembre de 2009.
7. «The Hubble Space Telescope Optical Systems Failure Report». (5.62 MiB), 1990, Lew Allen, Chairman, NASA Technical Report NASA-TM-103443.

Enlaces externos

• The Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (Costar)
• Pictures from the National Air and Space Museum of the COSTAR optics
• Guillermo Rubén Ávalos Ceja. «Hubble un telescopio con miopía». Óptica. Archivado desde el original el 18 de junio de 2017. Consultado el 18 de mayo de 2017.

• Datos: Q499212
• Multimedia: Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement / Q499212