Problémy s Hubblom — ako to dopadlo?

‚Čo za problémy s Hubblom?‘ možno sa spýtate. Hovoríme o problémoch s Hubblovým kozmickým teleskopom (HST) — s drahým (vyše 1,6 miliardy dolárov) a zložitým okom do vesmíru, ktoré v roku 1990 náhle prezradilo, že má poškodený zrak.

HUBBLOV kozmický teleskop je „pravdepodobne najzložitejší vedecký satelit, aký bol kedy zostrojený“, hovorí Dr. R. W. Smith z Univerzity Johnsa Hopkinsa v Baltimore v diele The International Encyclopedia of Astronomy.a „Najväčšie, najzložitejšie a najvýkonnejšie observatórium, aké bolo kedy v kozme inštalované“ — tak ho opisuje Eric Chaisson vo svojej knihe The Hubble Wars. A v časopise Astronomy uvádza: „Štyri milióny liniek počítačového kódu potrebných denne na jeho riadenie a kontrolu — jeden z najrozsiahlejších kódov v civilnom svete — je svedectvom o vysokom stupni zložitosti Hubblovho [teleskopu].“ Toto observatórium lieta na obežnej dráhe vo výške asi 615 kilometrov nad Zemou, a je teda hodne vzdialené od atmosféry zakrivujúcej svetlo.

Pred jeho vypustením Dr. Smith povedal, že „vynikajúcu kvalitu obrazov HST budú... určovať iba zákony optiky, kvalita jeho zrkadiel a to, ako presne a stabilne bude môcť byť zameraný na svoje ciele“. Ale sotva si vtedy uvedomoval, aké významné sa ukážu jeho slová!

Štart — povznesená nálada a sklamanie

Veľký deň štartu nadišiel v apríli 1990. HST bol vyslaný na obežnú dráhu na raketopláne Discovery. Technici riadenia letu sa z výsledkov tešili. John Noble Wilford uviedol v The New York Times, že technické údaje „ukazujú, že teleskop prežil štart bez poškodenia a zdá sa, že je pripravený začať misiu kozmického výskumu, ktorá by mohla trvať vyše 15 rokov“. Dodal, že sa ‚očakáva, že bude pozorovať ďaleké hviezdy a galaxie s 10-krát väčšou ostrosťou oproti tomu, čo sa dosiahlo kedykoľvek predtým‘. Titulok v časopise Time optimisticky ohlásil „Nové okno do vesmíru“ a dodal: „S jasným výhľadom na najvzdialenejšie hviezdy bude ostrozraký Hubblov teleskop schopný vidieť ďaleko do minulosti.“ Vzrušenie narastalo, keď astronómovia a konštruktéri čakali prvé obrázky poslané na Zem. Čo sa v skutočnosti stalo?

Ukázalo sa, ako hovorí príslovie, že chválili deň pred večerom. Prvé obrázky začali prichádzať v máji 1990. Namiesto superostrých obrazov, ktoré sa očakávali, znepokojení astronómovia videli rozmazané svetlo. Eric Chaisson napísal: „Tieto pozorovania podporili naozaj hrozné tušenie, že orbitálne observatórium má vážnu optickú chybu.“ Teleskop mal nečakanú chybu — maličkú chybu na jednom z dvoch reflexných zrkadiel! Chyba bola oveľa menšia než šírka ľudského vlasu, ale už to stačilo na to, aby videnie bolo rozmazané. Bolo to obrovské sklamanie.

Kto urobil chybu?

Čo viedlo k nákladným problémom s Hubblovým teleskopom? Eric Chaisson, ktorý pracoval na projekte Hubble, uvádza vo svojej knihe The Hubble Wars mnohé príčiny. Hovorí: „Do očí bijúce chyby technického vybavenia Hubbla vyplývajú z inžinierskej krátkozrakosti, z jasného a stáleho zlyhávania vo videní do väčšej šírky. Napríklad: optika teleskopu bola nesprávne vyrobená a neadekvátne testovaná príliš sebaistými technikmi, bez akejkoľvek významnej technickej či vedeckej rady z iného zdroja než len od tajnostkárskeho dodávateľa... a do Hubbla boli dané aj komponenty už použité, napríklad desaťročia staré gyroskopy [gyroskopy, ktoré boli pred použitím v teleskope testované asi 70 000 hodín — ‚utestované na smrť‘, ako to vyjadril jeden technik] a pamäťové dosky určené do starých kozmických dopravných prostriedkov.“

Keď bolo dokončené 2,4-metrové hlavné zrkadlo Hubblovho teleskopu, očakávalo sa, že bude podrobené záverečnému testu. Podľa The New York Times sa však od tohto plánu z časových a finančných dôvodov upustilo. Nedávno zosnulý Dr. Roderic Scott, vtedajší vedúci vedecký pracovník spoločnosti pre optický výskum, ktorá vyhotovila zrkadlo, žiadal viac testov. Jeho varovania však boli ignorované. A tak bol HST v kozmickom priestore schopný prenášať iba obrazy nedostatočnej kvality.

Chaisson vyjadril svoj názor takto: „Možnože kozmická loď s nespočetným množstvom súčiastok na palube [vyše 400 000 súčiastok a 42 000 kilometrov kabeláže] a s obrovským množstvom podporných funkcií na Zemi je pre našu relatívne mladú technickú civilizáciu príliš zložitá. Keď sa potomkovia Noacha snažili postaviť v starovekom meste Bábel takú vysokú vežu, ktorá by siahala až do nebies, kniha Genezis nám hovorí, že Boh ich za ich opovážlivosť potrestal. Azda by oveľa menej zložitý kozmický teleskop — účelnejší, vývojový prostriedok — bol dostal menej všemocné pokarhanie.“ Chaisson ďalej povedal: „Všeobecne rozšírená predstava, že vedecká metóda je nezaujatá a objektívna a že vedci počas svojej práce nepodliehajú a nikdy nepodliehali ľudským emóciám, je fraškou. Snaženie dnešnej vedy je takisto závislé od [subjektívnych] hodnôt, ako je to u väčšiny vecí v živote.“ Podľa Chaissona ambície a žiarlivosť boli činiteľmi v Hubblových problémoch.

Nádeje boli zmarené

Prehľad niektorých titulkov v médiách podáva obraz o dramatických udalostiach obklopujúcich rozprávanie o problémoch s Hubblom. „Raketoplán stúpa do výšky 381 míľ, s teleskopom a snom“, uviedli jedny noviny. Časopis Scientific American vyhlásil: „Hubblovo dedičstvo — kozmický teleskop začína novú éru astronómie“. Časopis Time musel v júli 1990 opraviť svoje hodnotenie; uviedol: „Chmúrne vyhliadky pre veľkú vedu — v nádejách NASA (Národného úradu pre letectvo a kozmický priestor) v súvislosti s raketoplánom sa objavuje trhlina a Hubble má očné problémy“. Časopis Science vysvetlil problém objektívnejším spôsobom: „Astronómovia skúmajú poškodenie Hubbla — taká maličká chyba len málokedy vyvolala taký obrovský rozruch — ale v teleskope za 1,6 miliardy dolárov mikrometre znamenajú veľmi veľa.“ Ten istý časopis v decembri 1990 oznámil: „Hubblova nadmerná pýcha: prípad ‚certifikovanej‘ slepoty“. Uviedol: „Zdrvujúca optická chyba Hubblovho kozmického teleskopu bola dôsledkom všeobecnej nedbalosti, uvádza sa v záverečnej správe oficiálnej vyšetrovacej komisie NASA.“

Ale všetko nebolo stratené. V marci 1992 časopis Smithsonian oznamoval: „Ohromujúce obrázky z chorého kozmického teleskopu“. Uviedol: „Hoci mnohé z jeho funkcií sú stále vážne poškodené, teleskop napriek tomu zaplavuje astronómov cennými údajmi... Prináša prekvapenia, napríklad guľové hviezdokopy (tradične považované za jedny z najstarších štruktúr vo vesmíre) v rozkvete mladosti; preskúmal centrálnu časť ďalekej galaxie, aby našiel potvrdenie teórie, že v jej strede sa nachádza čierna diera pohlcujúca hviezdy.“b

Výprava NASA s cieľom uspieť za každú cenu

Potom sa v novembri 1993 objavil titulok v Science News, na ktorý vedci a astronómovia čakali: „Veľká oprava — NASA sa pokúša opraviť Hubblov kozmický teleskop“. Podľa New Scientist to znamenalo „najambicióznejšiu opravársku výpravu v dejinách kozmických letov“. Tím siedmich astronautov mal zachytiť HST a opraviť ho vo svojom nákladnom priestore priamo v kozme. Táto akcia bola nazvaná „Výprava NASA za každú cenu“ a „Schôdzka s osudom“. Bola úspešná?

Austronauti-oční lekári dosiahli veľký vedecký úspech — počas piatich „vesmírnych prechádzok“ opravili optiku HST a inštalovali novú kameru, veľkú ako klavír! Trvalo tri roky, kým sa tam mohli dostať, aby vymenili chybné časti a inštalovali korekčné súčiastky. Bola to však drahá návšteva očného lekára. Podľa jedného zdroja sa pri operačnej oprave zaplatilo 263 miliónov dolárov, aby sa dala do poriadku šošovka!

Dráma dosiahla svoj vrchol v januári 1994, keď sa objavovali titulky ako: „Hubblov teleskop už nie je krátkozraký“ a „Hubble konečne dostáva nebeské videnie“. Časopis Astronomy oznámil: „Hubble — lepší ako nový“. Podal aj správu o tom, ako reagovali astronómovia z Vedeckého inštitútu kozmických teleskopov, keď prišli prvé obrázky: „To je úplne neuveriteľné.“ „Pri prvých obrázkoch nám prebehol mráz po chrbte.“ „Hubble je opravený oveľa lepšie, než sme očakávali,“ jasal Dr. Edward J. Weiler, vedúci vedecký pracovník projektu.

Aký je úžitok?

Opravenie optiky sa zakrátko vyplatilo. V júni 1994 Time uverejnil správu, že HST objavil konkrétny doklad podporujúci existenciu čiernych dier. Podľa oznámenia NASA objavil „plynový mrak diskovitého tvaru, rotujúci závratnou rýchlosťou 1,9 milióna kilometrov za hodinu“. Vzdialený je asi 50 miliónov svetelných rokov a nachádza sa v strede galaxie M87. Údajne má hmotnosť dvoch až troch miliárd hviezd veľkosti nášho Slnka, natlačených do priestoru len veľkosti našej Slnečnej sústavy! Vedci vypočítali, že tento plynový disk má teplotu 10 000 stupňov Celzia. Jediným súčasným vysvetlením tohto javu je neuveriteľne veľká gravitačná sila obrovitej čiernej diery, okolo ktorej disk krúži.

Hubble poskytol aj vynikajúce obrázky kométy Shoemaker-Levy 9 na jej sebazničujúcom postupe k Jupiteru, kde sa v júli 1994 rozpadla. Obrazy galaxií, ktoré HST posiela, sú také ostré, že jeden vedec sa o opravárskej práci vyjadril: „Malá zmena zrkadla, obrovský skok astronómie.“ Podľa Scientific American teraz „má Hubble najmenej 10-krát lepšiu rozlišovaciu schopnosť než ktorýkoľvek prístroj umiestnený na Zemi, a preto môže jasne vidieť do 1000-krát väčšieho objemu kozmického priestoru [než ostatné teleskopy]“.

Hubble núti teoretikov, aby zrevidovali niektoré zo svojich predstáv o veku vesmíru. Podľa súčasného chápania narazili v skutočnosti na paradox. Najnovší doklad, ktorý HST dodal, poskytuje podľa Wilforda, vedeckého dopisovateľa New York Times, „silný doklad toho, že vesmír môže byť oproti predošlým odhadom vedcov oveľa mladší. Možno nemá viac než osem miliárd rokov“; na porovnanie, predchádzajúce odhady boli až 20 miliárd rokov. Problém je v tom, že „vek niektorých hviezd sa spoľahlivo odhaduje na 16 miliárd rokov“. Preto, ako hovorí, nie div, že „sa zdá, že vesmír neustále kozmológov mätie a odhaľuje žalostnú obmedzenosť ich poznania“. Dodáva: „Tí, čo berú vesmír ako oblasť skúmania, musia uznať pravdepodobnosť toho, že aj pri všetkej ich bystrosti a vynachádzavosti budú mnohé konečné odpovede nad ich chápanie.“

Človek sa musí učiť pokore, ktorej bol vyučovaný Jób, keď sa ho Jehova z víchrice opýtal: „Dokážeš zviazať popruhy Plejád alebo rozviazať remene Orióna? Dokážeš privádzať rannú hviezdu v pravidelnom čase a ukázať Medveďovi a jeho mláďatám, kade majú ísť? Pochopil si nebeské zákony?“ — Jób 38:31–33, The Jerusalem Bible.

Čo prinesie budúcnosť?

Hubblov teleskop sľubuje ešte väčšie odhalenia v bezprostrednej budúcnosti. Jeden astronóm napísal: „S Hubblovým kozmickým teleskopom uvidíme tvary mnohých galaxií v blízkosti kvazarov (kvázistelárnych rádiových zdrojov, najsvietivejších objektov vo vesmíre).“ V súvislosti s pochopením vzniku galaxií Richard Ellis z Cambridgeskej univerzity v Anglicku hovorí: „Vstupujeme do veľmi vzrušujúceho obdobia.“

Ľudská zvedavosť bude naďalej dávať podnety k hľadaniu poznania o vesmíre, o jeho začiatkoch a o jeho účele. Také poznanie by v našich srdciach malo vzbudiť hlbokú úctu k Jehovovi Bohu, Stvoriteľovi toho obrovského vesmíru, ktorý povedal: „Zodvihnite vysoko oči a hľaďte. Kto stvoril tieto veci? Je to Ten, ktorý vyvádza ich vojsko podľa počtu, všetky ich dokonca nazýva podľa mena. Pre hojnosť dynamickej energie a pretože je aj silný v moci, ani jedna z nich nechýba.“ — Izaiáš 40:26; Žalm 147:4.

[Poznámky pod čiarou]

[Nákres/obrázok na stranách 16, 17]

(Úplný, upravený text — pozri publikáciu)

A: Hlavné zrkadlo

B: Pomocné zrkadlo

C: Štyri gyroskopy, ktoré sa používajú na zameriavanie teleskopu, sú vymenené

D: Poškodená solárna doska je vymenená

E: Je inštalovaná nová širokouhlá planetárna kamera

F: Korekčnou optikou, axiálne umiestnenou v kozmickom teleskope, sa kompenzuje chyba zrkadla

G: Elektronika na nastavovanie polohy solárnych dosiek je vymenená

[Obrázok na strane 16]

Hore vľavo: Obraz galaxie M100 z HST pred opravou

[Prameň ilustrácie]

NASA photo

[Obrázok na strane 17]

Hore v strede: Inštalácia novej planetárnej kamery

[Prameň ilustrácie]

NASA photo

[Obrázok na strane 17]

Hore vpravo: Obraz galaxie M100 z HST po oprave

[Prameň ilustrácie]

NASA photo

[Prameň ilustrácie na strane 15]

NASA photo